烧结砖隧道窑
轻质平吊顶保温结构
我们关注:砖瓦窑的低碳经济与循环经济
我们专注:节能型砖瓦隧道窑、环形窑轻质保温以及轮窑改造
我们注重:砖瓦隧道窑保温隔热系统砌筑的安全性
我们提供:新型隧道窑保温选材、设计、施工、售后一站式服务
一、济南盛阳高温材料有限公司——隧道窑事业部
济南盛阳高温材料有限公司是国内最早参与页岩、煤矸石、粘土砖隧道窑轻质耐火保温建设的股份制企业,是中国砖瓦协会会员企业、中国硅酸盐学会理事单位、中国工业炉协会理事单位,每年承建烧结砖隧道窑、环形窑生产线100余条;每年总包或分包全纤维冶金工业炉280余条,在国内大型工业窑炉保温领域拥有较高的市场美誉度。
盛阳公司生产的隧道窑专用陶瓷纤维保温材料是选用优质高岭土、煅烧煤矸石以及氧化铝粉、锆英砂做原料,经过电阻炉高温熔池熔融并甩丝制备出直径3~5微米的陶瓷纤维超细耐火棉,然后通过双面针刺制备出隧道窑专用陶瓷纤维毯或机械折叠压缩成隧道窑专用的超轻耐火组合砌筑模块。该产品在隧道窑吊顶保温的应用,实现了现代新型砖窑轻型化、节能化、烧砖连续化和品质稳定化。
盛阳公司针对隧道窑圈顶挡板砖质重易脱落以及窑车车底耐火砖保温效果差导致窑车变形甚至被迫停炉频繁检修的诸多弊端,自主研发了新型隧道窑圈顶轻质挡板,该产品重量是传统材料的1/7,导热率是传统材料的1/10,耐火度1560-1890℃,施工快捷、不易破损,可完全替代传统重质耐火材料。
近年来,盛阳HLGX轻质耐火保温材料在新型砖窑的成功应用得到了行业协会、设计院所以及各大窑炉公司的充分肯定。耐火纤维模块复合吊挂、耐火纤维折叠组块“T+L”复合型吊挂系统在百余条隧道窑上的成功应用,使得盛阳HLGX隧道窑保温体系最终确立。
盛阳公司始终遵循“为隧道窑用户提供最合理的高温隔热解决方案”的理念,持续改进产品品质、不断优化应用结构、全面提升服务水准,与广大用户建立密切的战略合作关系,为民族节能降耗、低碳减排事业做贡献!
二、烧结砖隧道窑简介
隧道窑是建材、陶瓷、耐火工业应用较多的现代化工业窑炉,是一种连续生产的热工设备。一般烧结砖隧道窑的烧结温度在950℃-1050℃之间,属于低温隧道窑,并且大都是窑车式隧道窑。
烧结砖隧道窑沿窑的长度方向分为预热带、烧成带和冷却带。隧道窑的墙为直形墙,墙上设有燃烧装置以及各种冷热风和燃烧气体的通道。窑顶以前多为耐火砖砌筑的拱形顶或悬挂式平顶,也有用耐火浇注料预制块砌筑的平顶,由于能耗高、炉墙负载大导致变形开裂甚至塌窑等原因,现在逐步改为耐火纤维模块吊挂的平顶结构。窑底则由多台移动的窑车组成。窑车在埋设在基础中的轨道上移动。为了防止热气窜漏,窑车与窑墙之间均设有砂封装置。料坯码放在窑车上由窑头依次推入窑内,经过预热、烧成和冷却,最后从窑尾出窑而获得成品。
“移动式隧道窑”是我国烧砖窑炉中的新生事物,它兼有隧道窑和轮窑两种窑型的优点,具有造价低廉、设计灵活的特点。“移动式隧道窑”的最突出特点是砖坯不动,窑体移动。 “移动式隧道窑”的窑体沿直径60~80米的环形轨道运行,窑体从前至后设有干燥段、预热段、焙烧段、保温段、冷却段,总长约100~120m。在环形轨道上,窑体以每日70-120米的速度前移,前端“纳入”砖坯,后端“吐出”成品砖,依次完成:码坯→干燥→预热→焙烧→保温→冷却→出砖的全过程。
三.隧道窑窑炉节能减排的意义
2010年中国各类砖制品超过1万亿块,其中粘土实心砖4000亿块,各类空心砖2500亿块,各类利废制品2500亿块。 砖瓦行业尽管是利用工业废弃物特别是可燃废弃物最多的行业,但毕竟又是一个以窑炉生产方式生产烧结制品的工业生产部门,加上砖瓦产品产量巨大.因此能源消耗总量不可小视,节能减排潜力很大,任务很重。
《砖瓦工业“十二五”发展规划》明确指出,淘汰落后产能和工艺。到2015年,淘汰粘土实心砖1千亿块;坚决取缔高能耗小立窑、小围窑、地沟窑、马蹄窑和24门以下轮窑及简易小轮窑。 “十二五”的发展重点,其中一个方面就是新型墙材烧结制品平均单线生产能力达到6000万块,粘土实心砖下降到3000亿块。
目前中国砖瓦行业的发展主题就是“节能减排,科技创新”。节能减排有两个方面,一个生产节能,一个是产品节能。生产节能技术主要就是隧道窑余热发电、窑炉改造、节能型隧道窑逐步代替轮窑、余热利用和变频技术。产品节能是在满足现代建筑业发展需要和建筑节能要求的前提下,积极开发和发展高强度、高孔洞率、高质量性能的烧结空心砖和空心砌块,通过调整产品结构,实现结构性节能减排:
使用陶瓷纤维保温材料对中、大断面隧道窑平吊顶保温,就是一种利用新型保温材料对窑炉保温,从而达到窑炉节能、提高窑炉热源利用效率的新技术。是符合国家十二五规划对砖瓦工业“节能减排,科技创新”要求的。
四、使用陶瓷纤维模块对隧道窑窑顶的节能改造
烧结砖隧道窑顶以前多为耐火砖砌筑的拱形顶或悬挂式平顶,也有用耐火浇注料预制块砌筑的平顶。耐火砖和耐火浇注料都属于重质耐火材料,和陶瓷纤维相比有以下缺点:热容量高,导热系数高,施工周期长,养护复杂。重质耐火材料施工完毕都需要烘炉,而烘炉的人为及环境因素将直接影响到隧道窑的使用寿命。相比重质耐火材料,陶瓷纤维炉衬安装完毕即可工作。
济南盛阳高温材料有限公司根据过去几年上千台大型工业窑炉陶瓷纤维炉衬施工经验,并结合烧结砖隧道窑的实际特点,在保证隧道窑安全运行的基础上,提出了烧结砖隧道窑窑顶改为耐火纤维模块复合吊挂和耐火纤维折叠组块“T+L”复合型吊挂系统的整套隔热保温施工方案。盛阳SYGX®筑炉陶瓷纤维模块实现了窑室炉墙的轻型化(重量是重质耐材的1/7、轻质保温砖的1/3),并且具有低蓄热(是重质耐材的1/10)、抗热震、整体性好、易于维护、炉温可控性强(烧成品质量稳定)特性能特点。
2011年,济南盛阳公司已经成功施工了50余条大中断面的烧结砖隧道窑,项目涵盖新疆、四川、重庆、广西、福建、湖南、湖北、江西、海南等多个省份和地区,在砖瓦隧道窑行业得到了肯定的评价。
三.陶瓷纤维隔热材料性能介绍
1、盛阳SYGX®隧道窑专用耐火纤维吊顶模块及折叠块
盛阳SYGX®耐火纤维吊顶模块及折叠块是替代传统重质圈顶耐火砖保温结构的专用产品,该产品的应用与否是代表隧道窑先进性的重要标志。该产品是用对应材质(根据不同的加热区间以及烧砖原料确定)的陶瓷纤维长纤维甩丝针刺毯,按纤维组件结构、尺寸,在专用机械上加工而成。在加工过程中,均保持一定比例的压缩量(压缩比>50%),以保证陶纤模块壁衬砌筑完毕后,由于每块陶纤相邻模块之间充分膨胀,相互挤成一个无缝隙的整体吊顶密封结构。
盛阳公司推出的第二代耐火纤维保温吊顶折叠块是在传统内置锚固件基础上进行了优化,其特点是:吊挂不锈钢件处于窑顶外侧,施工快捷,结构的稳定性更强;600*300mm的大规格耐火纤维块使得窑顶保温接缝更少,整体性提高、节能效果更加优越;检修更加方便,普通技工即可操作。
(图1)隧道窑专用耐火纤维吊顶模块 (图2)隧道窑专用耐火纤维吊顶折叠块
2、盛阳SYGX®敞口轮窑专用顶铺复合保温隔热毯
轮窑是烧结砖的传统窑型,在我国大部分地区十分普遍,其缺陷是:出砖率低、能耗高、人工成本高、操作环境恶劣、制品品质不稳定等。虽然新型隧道窑是烧砖发展的大方向,但由于场地和资金规模要求高,所以轮窑的在一定阶段依旧有存在的必要性。
盛阳SYGX®敞口轮窑专用顶铺保温隔热布是替代传统敞口轮窑砖坯顶部盖砖填土保温结构的新型产品。该产品采用耐热不锈钢丝与高温陶瓷纤维纺织棉混合纺织而成,特点是耐高温可重复使用(长期使用温度950-1000℃)、柔韧性好易铺设、加工性强(可任意裁剪)、整体性好无损耗。
盛阳SYGX®敞口轮窑专用顶铺保温隔热毯是替代传统敞口轮窑砖坯顶部盖砖填土保温结构的新型产品,该产品是由无机高温耐火纤维棉通过无纺工艺针刺而成的轻质耐火卷材,其密度是传统顶铺保温材料1/10,导热率是传统材料的1/7,长期使用温度1050-1280℃,因此可以重复使用,且铺设收起便捷、对环境无污染,可显著降低煤耗、出砖率明显提高。
根据轮窑烧砖还原气氛强、顶部温度高的特点,盛阳公司采用以上两种制品的复合错缝铺设结构。铺设厚度与材料使用温度需依据轮窑不同温度、不同烧砖原料以及不同加热机制进行设计确认。
(图3)敞口轮窑专用顶铺保温隔热布 (图4)敞口轮窑专用顶铺保温隔热毯
3、盛阳SYGX®隧道窑圈顶轻质挡板
圈顶隧道窑的顶部挡风墙多采用重质耐火砖吊挂结构,其缺点是:密度高重量大易脱落、导热率高热损失严重、高温环境下对两侧窑墙产生明显外推应力,加之砖坯倒塌的风险,存在塌窑隐患。
盛阳SYGX®隧道窑圈顶轻质挡板是为了替代传统重质挡板砖推出的新型圈顶隧道窑专用材料。该产品以耐火陶瓷纤维散棉为主料,以增强钢丝做骨架,通过湿法真空吸滤成型工艺制成的板材,该产品重量是传统材料的1/7,导热率是传统材料的1/10,耐火度1560-1890℃,施工快捷、不易破损。
盛阳SYGX®隧道窑圈顶轻质挡板的使用克服了重质耐火材料的缺陷,可作为优级替代品推广应用。
(图5)隧道窑圈顶传统挡板砖 (图6) 盛阳新型隧道窑圈顶轻质挡板
4、盛阳SYGX®隧道窑窑车轻质耐火保温板
窑车是砖坯安全运行的关键装置。传统的窑车多采用型钢制作加工而成,轴承采用高温轴承,车体耐火材料为:车台面砖选用抗热震性好的烧结莫来石砖,干砌;周边选用啮合砖砌筑;中间选用隔热砖砌筑。该结构的缺陷是:由于高温轴承的耐热疲劳等级受限以及保温砖的导热系率偏高,窑车在高温环境下受到砖坯荷载重压,容易造成窑车变形、轴承与轨道扭曲,甚至造成塌坯。
盛阳SYGX®隧道窑窑车轻质保温板是针对传统保温砖导热率高的缺陷推出的新型优级替代品。其特点是质量小(轻质保温砖的1/3)、导热系数低(轻质保温砖的1/7)、强度高、整体性好、裁切砌筑方便(搓缝拼接、高温胶粘合)、使用温度高(≤950℃)。
盛阳SYGX®隧道窑窑车轻质保温板的使用明显减轻了窑车荷载、隔热效果显著提升、延长窑车使用寿命,同时带来的好处是用户对于轴承与结构钢材的选择扩充了空间,因此可以降低选材等级、节省窑车造价。
(图7) 传统窑车保温结构缺陷 (图8) 新型窑车耐火保温板
5、盛阳SYGX®耐高温表面陶瓷固化剂
盛阳SYGX®耐高温表面陶瓷固化剂,是盛阳公司自行研发的新型隧道窑吊顶纤维表面固化剂。该产品一般呈乳白色乳浊液,由无机结合剂、分散剂、添加剂等材料配制而成,固化后的表面剂呈类陶瓷态硬壳,它可以提高纤维炉衬抗风蚀性能和炉衬定型,显著延长窑炉纤维炉衬使用寿命。
该产品在常温下约12小时固化;100℃环境下约2小时固化。该工艺操作方便无需培训,用户在例行停炉维护过程中可对纤维表面进行一次喷涂。