能源問題是人類普遍關(guān)注的問題。水泥工業(yè)每年消耗燃料平均約為全世界消耗總量的 1.6%，水泥成本中能源費可達(dá)30%以上。水泥企業(yè)已經(jīng)把節(jié)能問題作為關(guān)注的焦點。工信部582號文關(guān)于《工業(yè)和信息化部關(guān)于水泥工業(yè)節(jié)能減排的指導(dǎo)意見》中明確指出‘十二五’末，全國水泥生產(chǎn)平均可比熟料綜合能耗小于114千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸，水泥綜合能耗小于93千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸。輕質(zhì)保溫磚價格耐火材料作為水泥行業(yè)節(jié)能的原動力，如何推進(jìn)唐山隔熱磚節(jié)能技術(shù)在水泥行業(yè)的應(yīng)用呢？對于新型干法水泥生產(chǎn)線而言，其能源消耗量受其生產(chǎn)規(guī)模、設(shè)備選型、工藝狀況、原料差異、管理水平等因素的影響，其能源消耗也有不同，目前國內(nèi)一般和國外先進(jìn)水平差距較大。

窯爐用耐材包括窯爐的墻體和萱頂，一般分內(nèi)外三層,內(nèi)層為輕質(zhì)保溫棉、氈、板等，中層為重質(zhì)或唐山輕質(zhì)保溫磚，外層以紅磚或低溫保溫磚為主。內(nèi)層的輕質(zhì)保溫層近幾年發(fā)展比較迅速，以低溫莫來石纖維為主，兼顧了高溫莫來石纖維、高鋁莫來石纖維、含鋯莫來石纖維等，在纖維制成工藝上采用了拉絲、甩絲、噴吹等工藝。內(nèi)層也有用質(zhì)量好的輕質(zhì)保溫磚輕質(zhì)莫來石、高鋁等輕質(zhì)磚或者板，以輕質(zhì)氧化鋁、莫來石等空心球磚為主體。中層的重質(zhì)材料仍然采用低鋁高硅、高鋁低硅、莫來石磚與堇青石、焦寶石與莫來石等材料制成的重質(zhì)材料為主。外層的低溫耐火材料主要以鋁礬土、焦寶石、粘土等制作而成，相對鋁含量偏低，耐溫性能較差但價格較低。

低導(dǎo)熱多層輕質(zhì)保溫磚復(fù)合莫來石磚使用創(chuàng)新的工作層、保溫層、隔熱層多層復(fù)合結(jié)構(gòu)設(shè)計，導(dǎo)熱系數(shù)大大降低。該材料的工作層以莫來石為骨料，加入12%～15%的碳化硅，10%～12%的紅柱石細(xì)粉，具有較高的常溫耐壓強(qiáng)度、較高的荷重軟化溫度、良好抗熱震性;保溫層設(shè)計采用M60或M70莫來石為主原料，適宜的氧化鋁含量使其具備更高的唐山輕質(zhì)保溫磚莫來石相含量，幾乎不含剛玉相，其保溫層具備比工作層更低的導(dǎo)熱系數(shù)，且與工作層具有良好的結(jié)合性、較高的強(qiáng)度及耐磨性。隔熱層選用含鋯纖維板，因含鋯纖維板在不同溫度下的導(dǎo)熱系數(shù)(見表1)都處于較低位置，同時在高溫下的收縮率也是較低[1]。因此低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來石磚具有高強(qiáng)度、高耐磨、高抗蝕、高荷重軟化溫度以及優(yōu)良的抗熱震性能，完全滿足了大中型水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)工藝的要求，同時由于其具有低導(dǎo)熱的特性，使得筒體外表溫度降低，減少了噸熟料原煤消耗，同時延長了筒體使用壽命，從而能為水泥企業(yè)帶來較大的社會經(jīng)濟(jì)效益。

高堿玻璃具有較低的黏度，硼硅酸鹽玻璃的表面張力小，所以，它們的侵蝕作用就劇烈。提高熔制溫度會降低熔融玻璃液的黏度和表面張力，從而也加速了侵蝕作用。含硼酸、磷酸、氟、鋁、鋇化合物的玻璃液，對隔熱磚有劇烈的侵蝕作用，強(qiáng)烈的玻璃液對流和不穩(wěn)定的液面會把保護(hù)層沖刷掉，加速蝕損。對質(zhì)量好的輕質(zhì)保溫磚耐火材料本身來說，蝕損程度主要與它的化學(xué)組成、礦物組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)有關(guān)。一般耐火材料的結(jié)構(gòu)都是由一個或多個晶相、玻璃相和氣相組成的。氣孔，特別是開口氣孔，是侵蝕劑滲入輕質(zhì)保溫磚耐火材料內(nèi)部的通道，并使侵蝕面增加。相對于晶相來說，玻璃相是薄弱環(huán)節(jié)，其化學(xué)穩(wěn)定性差，要提高耐火材料的抗侵蝕，必須使其高溫的穩(wěn)定晶相增多，玻璃相含量減少，且軟化溫度和黏度要大，氣孔率盡可能低。

由于質(zhì)量好的隔熱耐火磚具有如下特點：使用溫度高，可以在1300℃長時間使用，非金屬材料具有很強(qiáng)的耐酸堿侵蝕性能，不會出現(xiàn)金屬錨固件在高溫下的氧化、開焊而引起耐火材料剝落的現(xiàn)象；與耐火材料有相近的導(dǎo)熱系數(shù)，減少由于質(zhì)量好的輕質(zhì)保溫磚漂珠磚的體積變化差異產(chǎn)生的應(yīng)力；由于陶瓷錨固件代替金屬錨固件減少了熱橋效應(yīng)，使整體導(dǎo)熱性能降低，因此節(jié)能效果也明顯增強(qiáng)。篦冷機(jī)矮墻要長期承受300-1450℃的高溫熟料顆粒的沖刷，同時跟冷熱空氣交替接觸，使矮墻損壞較快。目前采用矮墻整體預(yù)制的方法進(jìn)行制作，這種方法有可以快速安裝、實現(xiàn)復(fù)雜形狀制作、免受水泥廠施工環(huán)境影響，而且制作過程給予充分的養(yǎng)護(hù)和烘烤可以達(dá)到最佳的耐火材料性能。因此可以大大提高砌墻的使用壽命。更重要的是矮墻砌塊采用了輕質(zhì)和重質(zhì)材料復(fù)合，因此降低了耐火襯體的導(dǎo)熱系數(shù)，達(dá)到了良好的節(jié)能效果。

窯系統(tǒng)表面散熱的熱損失包括預(yù)熱器、回轉(zhuǎn)窯和冷卻機(jī)。其中回轉(zhuǎn)窯的散熱損失占總散熱損失的50%以上，因此開發(fā)和研制用于回轉(zhuǎn)窯的新型節(jié)能磚對于水泥行業(yè)節(jié)能尤為重要。新型節(jié)能耐火材料主要以輕質(zhì)骨料以及輕質(zhì)造孔劑為原料制成的唐山輕質(zhì)保溫磚輕質(zhì)耐磨磚，它通過降低材料的密度和提高材料的氣孔率來降低耐火材料的導(dǎo)熱系數(shù)，從而達(dá)到保溫節(jié)能的目的。這種輕質(zhì)耐磨磚主要用于回轉(zhuǎn)窯的分解帶。輕質(zhì)耐磨磚用于水泥回傳窯如窯最后面，與其他唐山輕質(zhì)保溫磚磚種性能對比，輕質(zhì)耐磨磚有較低的導(dǎo)熱系數(shù)和較低的體積密度。荷重軟化溫度和耐壓強(qiáng)度也有所降低，但不影響輕質(zhì)保溫磚的使用，因為在這一區(qū)間，物料的熱負(fù)荷較小，固體物料的沖刷和磨損也較輕，因此在耐火材料配置上，主要考慮適抗堿侵蝕能力即可。