科技献礼二十大 | 系列绿色低碳耐火材料产品与技术
系列绿色低碳耐火材料产品与技术
技术简介
近年来，在国家节能减排政策及“双碳”目标的战略指引下，瑞泰科技开发以节能环保型无碳钢包衬砖及集约一体化使用技术、新型节能环保型RH炉用方镁石—尖晶石材料及配套技术、低导热多层复合莫来石砖、水泥窑模块化轻量化窑衬及配套技术、节能复合预制件、高抗蚀低导热熔铸AZS砖为首的系列绿色低碳耐火材料产品与技术。以上产品技术具有节能、低碳、环保、高效的特点，获得了湖南省冶金科学技术奖、河南省科学技术奖、建材行业科学技术奖等多项荣誉。
节能环保型无碳钢包衬砖及集约一体化使用技术，产品采用半干法高效成型制造技术，具有工艺流程短、生产效率和质量稳定性高、生产成本低等优点，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，满足节能减排的生产需求。
图1 无碳钢包内衬在线应用
新型节能环保型RH炉用方镁石—尖晶石材料及配套技术，产品采用不烧低温烘烤工艺，生产工艺简单、节能降耗，具有绿色环保、节能低碳、性能优异等优点，解决了RH炉用镁铬质材料在生产和使用过程中致癌且高能耗等问题，实现了RH炉配套耐火材料的无铬化。
图2 新型节能环保型RH炉用方镁石—尖晶石材料在线应用
低导热多层复合莫来石砖采用工作层、保温层和隔热层三层复合结构。工作层和保温层采用同步成型、同步烧成技术，解决了多层复合材料膨胀系数不匹配而导致的高温开裂、变形、脱落等难题，并改善了产品的导热性和热震稳定性；隔热层采用含锆耐火纤维并进行结构优化，有效降低了整体材料的导热系数。解决了普通水泥窑衬耐火材料存在的导热率高、高温力学性能欠佳等问题，有效降低了窑系统表面散热的热损失，节能减排效果显著。
水泥窑模块化轻量化窑衬及配套技术提出水泥窑窑衬模块化设计创新思路，通过材质组分与结构设计，将轻量化耐火材料、功能托板、陶瓷绝热板和纳米隔热材料进行集成，实现多种材料的优势互补，克服了不同材质复合时因热膨胀系数差异而造成的开裂问题，降低了筒体温度，促进了窑衬高温工作层的轻量化。
图4 模块化节能窑衬组件
节能复合结构件采用悬挂装置和卯榫结合的复合设计，成型过程中直接成型出锁扣状结构，通过工艺优化解决材料间的热失配及界面结合的问题，具有整体强度高，节能、高效、现场易安装等特点，可应用于水泥窑中耐火材料复杂形状部位，替代浇注料施工方案，解决浇注料寿命不稳定、维修、烘窑工期长等缺点。
图5 节能复合结构件
高抗蚀低导热熔铸AZS耐火砖采用轻质隔热材料与熔铸AZS基体材料镶嵌复合工艺制备，具有耐高温、抗侵蚀、复合结构稳定、低导热等良好性能，可减少墙体散热损失。与普通AZS材料相比，抗玻璃液侵蚀性和低热传导性能分别提高25%和20%以上，导热系数比普通熔铸AZS材料降低了25%～31%。
图6 高抗蚀低导热熔铸AZS耐火材料
适用领域、市场前景、推广应用及成效
系列绿色低碳耐火材料产品与技术目前已在钢铁、水泥、玻璃等行业得到广泛应用，取得了良好的节能使用效果，有效促进了我国高温工业的节能减排。
节能环保型无碳钢包衬砖及集约一体化使用技术、新型节能环保型RH炉用方镁石—尖晶石材料及配套技术已在宝武集团、马钢、湘钢得到推广应用，减少耐火材料消耗20%，产品质量和使用寿命得到大大提升；低导热复合莫来石砖、节能复合结构件、水泥窑模块化轻量化窑衬及配套技术等产品在国内外多条大中型水泥回转窑上应用，可显著降低水泥窑筒体温度，节约燃料消耗、减少碳排放效果突出；高抗蚀低导热熔铸AZS耐火砖先后在国内外玻璃生产线上应用，取得了节能10～15%，优质玻璃比例提高10%以上的良好使用效果。
系列绿色低碳耐火材料产品与技术，有效减少了耐火材料生产制造过程及服役过程中产生的环境污染、能源消耗和碳排放，对促进高温工业提升效能、节能降耗、绿色发展提供了有力的产品技术保障，对国家“双碳”目标的实现起到了有效的推动作用。
来源丨瑞泰科技 科技部
编辑丨党群部/宣传统战部
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