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“生态水泥”生产线如何配套耐火材料

发布时间:2013-12-06 13:35:13 来源:
  “生态水泥”(EcologicalCement)是指利用城市垃圾焚烧灰和下水道污泥等作为主要原料,经过烧成粉磨形成的水硬性胶凝材料。从广义上讲,“生态水泥”不是单独的水泥品种,而是对水泥“健康、环保、安全”属性的评价,包括对原料采集、生产过程、施工过程、使用过程和废弃物处置五大环节的分项评价和综合评价。生态水泥的基本功能除作为建筑材料的实用性外,还在于维护人体健康、保护环境。

??? 水泥工业利用可燃废弃物处理城市生活拉圾、处理废水污泥、处理工业废液、废渣,替代原料、燃料,节能减排,保护环境,已成“全球化经济”发展的新产业政策。“生态水泥”生产的提出与工业化起始于美国,早在1996年年底美国已有173台水泥窑焚烧废弃物。

??? 在欧洲,德国2000年水泥工业利用替代燃料比例已占熟料总能耗的20%;瑞典则在现有替代率20%基础上,计划在2020年实现100%;瑞士在2010年将水泥工业处置利用二次燃料的比例提高到60%,其中有2~3家水泥厂实现了100%采用二次燃料,完全不用煤来烧制熟料。

??? 在亚洲,日本对焚烧废弃物生产水泥的工业试验早已开始,并加快了“生态水泥”的研发工作。我国对“生态水泥”的认识与重视程度目前已逐步与国际接轨,自1998年以来在上海、北京、安徽等地,相继建设并开启了利用新型干法窑工艺处理废弃物生产水泥熟料的工业试验,但相对于中国数以亿万吨各种废弃物的利用,处理废弃物的设备还需加快建设和研发力度。

??? 如何考量“生态水泥”生产线配套耐火材料是一个非常重要的问题。众所周知,一是要改变原煤粉燃烧的条件后,碱硫比1:1的掌控更加困难;二是工作介质(固、液、气)的波动性大,加重了对耐火材料的侵蚀与损坏;三是原料、燃料的不稳定性对耐火材料的热震稳定性,抗剥落、抗结皮性要求更高,特别是抗渗透性。其结果是:

??? ①需将烧成带长度延长,由原6D~8D延长至8D~10D。

??? ②将凸显含ZrO2、TiO2惰性复合材料或具“二性”化合物性质的Al2O3-ZrO2,MgO-ZrO2,Al2O3~MgO-ZrO2,Al2O3-ZrO2-SiO2(AZS)材料。

??? ③特种抗渗、抗蚀综合性能优异,用于冶金传统行业的烧结,浇注料嫁接到“生态水泥”生产变为可能。

??? ④对传统耐火材料的介质相,结合相抗酸碱性、硫化物、氯化物侵蚀,抗剥落性能的研发迫切提升。

??? 针对国内外的废弃物品质上的差异性,我国水泥界有必要按不同区域科学划分。例如,南方酸性物质、城市垃圾量大,北方碱性、尘土类物质量较大,东北、西北、华北、中原地区有大量的废弃物矿土渣利用,华南则是酸性、废水污泥物和城市垃圾量的考量。区分、区别对待种类繁多的废弃物,采用相适应的“生态水泥”生产与之配套的耐火材料,不仅是技术问题,也是管理决策问题。


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