浙江大学科技成果——结构隔热一体化复合耐火材料技术

浙江大学科技成果——结构隔热一体化复合耐火材料技术成果简介

采用重质/轻质复合制备结构/隔热一体化复合耐火材料，以降低回转窑用耐火材料整体导热系数的方式减少筒体散热而实现节能降耗；采用电熔空心球作为轻质部分骨料，解决普通水泥回转窑烧成带用耐火材料在超高温度下烧结轻质部分易收缩的难题，确保高强度，取得超高温烧结梯度复合材料的重大突破。

技术特点

1、电熔法制备低成本高性能空心球实现系列化；

2、采用振动成型工艺方法实现密度梯度复合耐火材料结构与性能可控；

3、采用耐高温空心球作为轻质结构骨料，实现超高温烧结重质/轻质复合耐火材料。

应用领域

结构/隔热一体化复合砖在直接使用重质砖的回转窑上使用，可降低筒体温度，减少回转窑筒体热辐射损耗2.5-3%，延长耐火内衬使用寿命10-25%；使用重质砖和轻质隔热层的回转窑上，可延长寿命30-40%。采用结构/隔热一体化复合砖可使回转窑整体重量降低15-25%和降低外部温度70-120℃，减少回转窑筒体变形和延长筒体和设备整体寿命。除在回转窑上使用之外，可在电熔炉上使用，节能在5-10%之间，在钢铁冶金炉上使用，节能率在2-8%，应用范围非常广泛。在陶瓷、耐火材料行业上使用，能有效延长设备的使用寿命和降低建

筑费用。整个市场使用量可达120亿元人民币。

主要产品

硅莫结构隔热一体化复合砖、镁铝尖晶石结构隔热一体化复合砖、高铝结构隔热一体化复合砖、镁铁铝结构隔热一体化复合砖等。

结构化一体砖使用过程中稳定性分析

从图上可以看出，复合砖的损耗主要是通过剥落的方式进行，磨损非常少，因此提高产品的抗热震性对延长产品寿命有好处，此外，高铝复合砖重质部分剥落以后，在表面形成一个非常完整的界面层，其界面层由部分致密工作层和轻质隔热层突出部分组成，能抵挡石灰的腐蚀和磨损，并且其抗热震好，可长时间使用，并能保证整体回转窑的正常运转，并可延长使用寿命，得到现场应用证明。因此界面处由重质和轻质复合在一起，在具有耐磨的同时，还具有更高的抗热震特性，不怕剥落损坏。

效益分析

通过在安徽博瑞德钙业有限公司石灰回转窑上应用，节能效果达到16%，表面温度为270-290℃，比原有最高温度390℃低100℃。此外，还在首钢水城钢铁（集团）石灰回转窑上应用，效果显著。

复合砖应用过程中产生的经济效益和社会效益：

1、节约能源

比较：可节约能耗5%，其中镁铝尖晶石运行时间按1年计，高铝复合砖运行时间按2年计；2年内可节约煤3960吨，而实际消耗耐火材料为311万元，节约的煤的价值就超过耐火材料价值，此外，在已有的石灰回转窑上应用表明，最高节能效果达到16%，高温带长期表面温度为270-290℃，比原有长期温度360℃低70℃，我们现在制备出了的轻质隔热层密度为1.2g/cm3，隔热性能更好，节约能耗更多。

2、回转窑筒体表面温度降低可延长回转窑使用寿命

3、回转窑筒体减轻可降低电价

比较：筒体减轻（439.6-316.7）/439.6=27.9%，可节约电耗10%；不需要冷风冷却。