翟鹏涛 刘宗虎 朱其川 石珍明 刘志强 翟耀杰

1）河南瑞泰耐火材料科技有限公司 河南郑州451100

2）中国建材股份有限公司 北京100036

3）河南瑞泰节能新技术有限公司 河南郑州452370

水泥工业实现节能减排和绿色发展对“碳达峰、碳中和”具有良好的推动作用。据统计，新型干法水泥生产线每吨水泥熟料的生产过程中燃料和电力消耗产生的CO2排放量约为0.3 t，其中每吨水泥熟料标准煤耗均值大于3.31 MJ，能源、资源消耗量偏高［1-2］。在水泥回转窑中，物料温度达到1 450℃，物料流动对窑衬的工作面具有冲刷作用，当前普遍选用耐高温、抗侵蚀性能良好的镁质砖进行窑衬砌筑。然而，镁质砖热导率大，导致窑炉热量散失较快，烧成带和过渡带的窑筒体外表面温度可达310～360℃［3-4］。降低窑衬的导热量和筒体表面温度是减少窑系统热量散失的有效途径。因此，窑衬材料不仅要耐高温、耐物料的侵蚀和冲刷，还要节能降耗、绿色环保、长寿高效、安全稳定等［5-7］。

为进一步降低水泥回转窑窑衬的导热量，通过材料的集成模块化和轻量化，研发了水泥回转窑过渡带用节能窑衬，并探索了不同集成模块化结构对节能窑衬的保温效果。

1 试验

1.1 节能窑衬的选材

水泥回转窑过渡带用节能窑衬由工作层、功能托板、保温层和隔热层组成，分别标记为H1、H2、H3和H4，其选材分别为轻量化方镁石-镁铝尖晶石材料、氮化硅结合碳化硅质材料、铝硅质陶瓷保温材料和纳米微孔隔热材料，各材质的主要性能指标如表1所示。……