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新材料故事 | 绿色低碳耐火材料:科技创新为高温工业节能减排提供优质保障

来源:中国世界杯官网总院、瑞泰科技  发布时间:2022-11-11

编者按

当材料醒来的那一刻,它将成为你生活中的一段感受。看、听、触摸......置身其中,材料无处不在。我们的能工巧匠们,实验、坚守、创新,锲而不舍,只为成就材料背后的可能,开发材料蕴含的宝藏。我们始终心怀“国之大者”,打造“国之大材”,服务国防建设、服务国家重大工程、服务国民经济主战场、服务人民美好生活......

《新材料故事》,将用通俗易懂的话语,让大家更好认识身边无处不在的新材料,为大家讲述我们与社会发展、人类生活齐步走的故事。

绿色低碳耐火材料

耐火材料是服务和保障高温工业安全运行的重要基础材料,用作高温窑炉的结构材料以及高温容器和部件,需要承受其中进行的各种物理化学变化以及机械作用。

追溯历史,耐火材料与高温技术是相伴出现的,中国在4000多年前就使用杂质少的粘土,烧成陶器,铸造青铜器,在东汉时期已有用粘土质耐火材料做烧瓷器的窑材和匣钵。从古代、中世纪的耐火材料,到工业革命前后高炉、焦炉、热风炉用耐火材料,到近代的耐火材料,再到新时代的耐火材料,随着我国高温工业技术水平的发展,耐火材料制备技术也有了突飞猛进的进步。

科研攻关

在党的二十大报告中,绿色发展、降碳、低碳及碳达峰、碳中和等关键词被频频提及,并指出“积极稳妥推进碳达峰碳中和,立足我国能源资源禀赋,坚持先立后破,有计划分步骤实施碳达峰行动”。“双碳”工作已成为中国式现代化战略布局的重要内容,实现“双碳”目标,这是一场广泛而深刻的变革,是推动高质量发展的内在要求,也是必然选择。钢铁、水泥、玻璃、有色等高温高耗能行业是国民经济的重要组成部分,是“双碳”目标的主要发力点。

作为我国耐火材料行业内碳减排先行者和践行者,中国世界杯官网集团所属瑞泰科技始终坚持绿色低碳理念,持续加强研发投入,不断推进自主创新,大力研发绿色产品,推广绿色节能技术,为高能耗的下游行业提供绿色低碳耐材产品与技术保障。

针对钢铁工业,自主研发了适用于洁净钢、特种钢用的高性能、长寿命、节能环保型耐火材料,如节能环保型无碳钢包衬砖,解决了钢水冶炼过程中,钢包衬砖含碳材料带来的钢水增碳、温降大、耗能高等问题;节能环保型RH炉用方镁石-尖晶石砖,解决了制约镁铝尖晶石砖替代镁铬砖使用寿命降低、镁铬砖成本高、污染的难题;钢包含碳内衬废旧耐火材料回收再利用技术实现了用后产品—再生原料—再生产品的闭环回收,实现了资源循环利用、降低生产中固体废弃物排放。多项新技术新产品不断推进钢铁工业用耐火材料向节能、低碳、环保、高效方向发展。

无碳钢包内衬在线应用

尖晶石材料在线应用

再生镁碳砖

再生砖使用情况

针对玻璃、水泥行业,瑞泰科技以“节能、环保、长寿、轻量化、无铬化”为目标,突破性开发多层复合结构、模块化设计理念,自主研发出多种绿色节能产品,如低导热多层复合莫来石砖、水泥窑模块化轻量化窑衬、节能复合预制件、低导热熔铸锆刚玉等。目前,这些产品技术已在玻璃、水泥行业得到广泛应用,极大促进了玻璃、水泥行业的节能减排与技术进步。

低导热多层复合莫来石砖

模块化节能窑衬组件

节能复合结构件

节能复合结构件安装示意图

高抗蚀低导热熔铸AZS

同时,将智能化、自动化引入到生产制造与管理环节,打造智慧工厂。在瑞泰马钢建设节能环保型高温材料全自动化生产线、在郑州瑞泰建设绿色低碳新材料智能工厂,率先采用集成智能仓储系统、全自动上料配料系统,搭建全流程信息化、数字化管理和控制系统,通过工业互联网指挥平台数据集成管控,实现产品质量全生命周期管理,为高温工业节能减排提供高品质耐材保障。

推广应用

绿色低碳系列耐火材料产品在钢铁、水泥、玻璃等行业得到了大力推广和应用,取得了显著的节能减排效果。如节能环保型无碳钢包衬砖已在宝武集团马钢推广使用,可有效减少钢水增碳和钢包温降,降低耐火材料消耗20%,经济效益显著。新型节能环保型RH炉用方镁石—尖晶石材料在宝武集团、湘钢推广使用,环流管、浸渍管使用寿命达到100次,下部槽槽体砖使用寿命达到300次。通过钢包含碳内衬废旧耐火材料回收再利用技术生产的再生镁碳砖在马钢、湘钢、阳春、涟钢、方大、龙腾等钢厂推广使用,使用效果良好,取得用户的一致认可。

低导热多层复合莫来石砖,已在华新水泥、南氏锂电、华腾纳米、拉豪水泥、墨西哥水泥等新型干法水泥回转窑、石灰回转窑等数百家国内外高温窑炉企业上得到应用,显著降低筒体外表温度50~80℃,减轻了砌筑重量,有效降低了轮带磨损及筒体变形速率,延长了水泥窑使用寿命。水泥窑模块化轻量化窑衬在多条水泥窑上推广应用,实现了降低回转窑筒体温度约90-130℃,水泥熟料节煤3.0-5.0 kg标煤/t,节电1.5-2.0kWh/t,整窑耐火材料重量减少约15-20%等直接节能效果,同时实现了施工自动化,大幅缩短了检修时间、有效减少安全事故的发生,为水泥企业带来可观的间接效益。

“双碳”是时代的命题,是道路的选择,事关中华民族永续发展和构建人类命运共同体。瑞泰科技将贯彻落实党的二十大精神,推动绿色发展,加快绿色转型,在“双碳”目标的引导下,紧紧围绕国家对高温工业提出的发展方向及目标,秉承“材料创造美好世界”的使命,坚持绿色低碳理念,持续加强科技创新,致力研发低耗能、高寿命的新型耐火材料产品技术,不断提升耐火材料绿色智能化生产,努力为高温工业及耐火材料行业“双碳目标”的实现作出积极贡献。