实现集成创新 填补世界空白

　　洛阳鹏飞耐火耐磨材料有限公司科研开发中心经过近3年的艰苦努力，终于研制成功水泥干法生产线预热器纳米陶瓷内筒，填补了这一领域的世界空白。该项发明成果经多家水泥厂试用后效果显著，已于近期通过河南省科技厅科技成果鉴定。2008年，该项目获得国家发明专利授权1项，2009年获得国家实用新型专利8项。

　　预热器纳米陶瓷内筒采用纳米技术，经过高温反应烧结制成，采用科学模块组合和安装，实现了配制、加工、烧结、组合和安装的集成创新。洛阳鹏飞耐火耐磨材料有限公司拥有该技术完全的自主知识产权，目前，产品已陆续在韩国、印度及国内30多家水泥企业使用，深受用户欢迎。

　　洛阳鹏飞耐火耐磨材料有限公司研发的预热器纳米陶瓷内筒，可以替代目前国内外普遍采用的耐热钢预热器内筒。其特点如下：第一，耐高温性能好，强度高。由于纳米陶瓷内筒经过高温反应烧结，使用温度可达1300℃。耐热钢内筒在1100℃下就会软化变形、氧化腐蚀，使用寿命仅为8~12个月。而纳米陶瓷内筒由于不变形、不氧化、抗酸碱腐蚀，使用寿命一般可达3年以上，几乎是耐热钢内筒使用寿命的3倍。第二，耐磨性好。纳米陶瓷内筒强度高，其莫氏硬度≥9,耐磨性是耐热钢的10倍以上，且化学稳定性好。纳米陶瓷内筒在高温下具有极高的化学稳定性，耐酸碱腐蚀能力强。第三，热震性稳定好。纳米陶瓷内筒导热性好，热膨胀系数小，在1100℃风冷条件下，冷热急变可达50次以上，完全适应干法水泥生产线3年以上的使用要求。第四，组合安装科学。纳米陶瓷内筒采用挂条和模块化两种设计，根据预热器温度设计，1~4级筒温度低，采用模块化设计和安装，5级筒温度高，采用挂条设计和安装；1~4级筒保证使用寿命在3年以上，5级筒保证使用寿命在2年以上。

　　与耐热钢内筒相比，纳米陶瓷内筒节能降耗效果更加显著，能够帮助企业改善生产工艺，提高生产效率，增加经济效益。耐热钢内筒一般8~12个月就需停产更换，若停产10天左右，日产5000吨水泥生产线将减少产量5万吨，以每吨价格300元测算，则减少产值1500万元。每更换一次，每个筒需耐热钢内筒挂板8吨，以每吨6万元计算，要48万元左右，加上法兰和浇注料等，费用合计达50万元左右。如平均3年更换2次，每个筒需使用内筒挂板16吨，价值100万元，停产20天，产量减少10万吨，产值减少3000万元。而采用纳米陶瓷内筒，一次安装使用3年，节约内筒投入成本100万元，增加产值3000万元。日产5000吨水泥双排内筒需10个内筒，单排需5个内筒。采用纳米陶瓷内筒的日产5000吨水泥生产线双排内筒3年可节约内筒投入成本2000万元，增加产值3000万元，采用纳米陶瓷内筒的日产5000吨水泥生产线单排内筒可节约内筒投入成本1000万元，增加产值3000万元。全国的干法水泥生产线有1300多条，按50%采用纳米陶瓷内筒计算，可节约内筒投入成本65亿元，增加产值195亿元。

　　悬浮预热器内筒是干法生产工艺的核心设备之一，用于物料预热及部分碳酸盐分解。物料在悬浮预热器内筒以悬浮状态存在，生料粉能够与窑内排出的热气流充分混合，气固接触面积大，传热速度快，热效率高，有利于提高生产能力和降低熟料烧成的热耗。而实现此功能的关键，是旋风筒与内筒的合理匹配及内筒工作状况的优化。内筒作为预热器的关键部件，可以避免物料的3次循环和再加热重新生成Ca2CO3导致的能源浪费，同时还可避免因物料短路紊流而导致热效率降低、热耗增高，所以内筒工作变化将会直接影响气固分离效率、热交换效率和产品质量。由于耐热钢内筒在1000℃高温使用环境中，容易氧化变形，造成气流不稳定，增加热耗，所以日产5000吨生产线采用预热器纳米陶瓷内筒比采用耐热钢内筒每年可节约燃煤1万吨以上，每吨按600元计算，每年节约燃煤费用600万元，3年可节约1800万元左右。全国1300多条水泥干法生产线，如果有50%的生产线采用纳米陶瓷内筒，那么3年可节约燃煤费用达117亿元，同时减少大量氧化硫的排放，为我国节能减排，减少环境圬染做出极大贡献。

　　洛阳鹏飞耐火耐磨材料有限公司研发成功的预热器纳米陶瓷内筒新工艺、新材料，将为我国水泥工业改善生产工艺、提高生产效率、节能减排做出极大的贡献。