工业炉窑用耐火材料技术进步的建议
全面调研耐火材料工业炉窑状况并制定相应对策
我国耐火材料生产厂集中度差，炉窑现状呈现多样化，一些先进的炉窑在发展推广，一些落后的炉窑也在生存和再建。
随着市场经济的发展，一些旧有企业的关停并转，新型企业的日渐兴起，耐火材料市场格局已发生重大变化。在此种局面下有必要对中国耐火材料工业炉窑的状况再作摸底调查，搞清炉窑的分布、炉型状况和能源消耗，制定耐火材料工业炉窑技术目录，鼓励发展高新技术，淘汰落后技术。这对全面提升耐火材料工业生产水平有积极意义。
推动节能工作进步
加强耐火材料工业炉窑管理，降低炉窑燃料消耗，是耐火材料节能工作的重点。目前国内只有个别耐火材料企业，设有能源管理机构，相当多的企业，缺乏必要的计量手段和科学的统计分析方法，对有关能源消耗及其变化的真实情况难以掌握，更难以有计划有目标地针对性地开展能源管理。
建议补充完善“耐火材料工业炉窑热平衡测定计算方法统一规定”，制定耐炎材料工业炉窑“热效率”标准，将推荐性标准改为强制性标准，强制推动节能工作的进步。
淘汰落后炉窑
各种不同炉窑燃料消耗有较大差异。根据统计，不同窑型煅烧粘土、高铝熟料的单位产品燃料消耗，不同窑型煅烧制品的单位成品燃料消耗。
不同窑型煅烧粘土、高铝熟料的单位产品燃料消耗表
回转窑竖窑土竖窑
粘土熟料140-16065-80250-300
高铝熟料200-280——400-500
由此可见，煅烧原料的土窑、烧成制品的倒焰窑都存在能源消耗高，且环境污染严重、操作环境恶劣的问题。目前这些落后炉窑在国内仍在重复建设，应坚决制止。对已建落后炉窑有必要进行改造或淘汰。
开发新型适用炉窑
在对炉窑正确评价的基础上，推广节能环保型炉窑，开发适合我国市场的炉窑。根据目前国内耐火材料生产企业规模小、市场多变的特点，建议开发新型炉窑：
不同窑型煅烧制品的单位成品燃料消耗表
隧道窑梭式窑倒焰窑
粘土砖100—180——350—600
高铝砖200—250——540—750
硅砖180—300400—550500—650
中档镁砖180—330——550—750
铝碳制品1）500—850800—1100——
注1）埋炭烧成时
a）间歇式隧道窑
该窑型可以认为是在梭式窑的基础上，前端增加了预热带，后端增加了冷却带，使梭式窑具有隧道窑的高“热效率”优点，间歇式隧道窑特点可以概括为：1）冷却带制品的余热可以预热二次空气，烧成带排出的余热加热砖坯，克服梭式窑能耗高的缺点；2）降低排烟温度，为烟气净化提供条件；3）可实现窑外装卸砖，改善操作人员劳动条件；4）具有间歇窑灵活生产的特点，方便组织生产。
b）新型菱镁石、白云石轻烧窑
新型菱镁石、白云石轻烧窑的要求技术特征为：1）既适应轻烧小粒矿石，又能适应轻烧精矿粉；2）轻烧菱镁石、白云石具有高活性度；3）排放高浓度CO2烟气，为经济回收CO2创造条件。
燃料结构合理化
燃料燃烧后的产物，应不污染产品，或者污染程度在产品质量允许范围内。因此煅烧精料和烧成优质制品时，必须坚持采用低灰分液体燃料或高热值气体燃料。
由于我国单位国民生产总值占用燃料过高，造成燃料资源紧缺，相对而言，煤多，燃油少，高炉、焦炉、转炉等回收煤气不敷使用。从我国实际情况出发，开展的重点工作有：1）开发高效煤粉制备设备，应用无烟煤粉作为回转窑燃料；2）综合利用煤炭资源，采用水煤浆作为耐火炉窑的燃料（>1350℃）；3）开发兼顾使用气体燃料和固体燃料，高热值烯料和低热值烯料以及富氧的二用或三用烧嘴技术。
推广耐火炉窑采用富氧助燃技术
采用空气助燃时，大量热能被空气中的N2气带走，几乎占全部热量的30%以上，致使热利用率低，高温煅烧困难且不稳定。当燃烧温度>1300℃后，产生NOX量随温度呈指数级增加，在高温、超高温条件下，烟气含NOX量高，增加了治理难度。
富氧助燃，由于富氧空气中N2减少，虽然烟气比热比空气助燃略有提高，但随着氧含量的增加，烟气总量大幅度减少，使烟气温度迅速提高。这对于实现超高温烧成的节能和减少排放NOX均有显著效果。富氧空气助燃的烟气温度按下式计算：tr=Qy/CV。Qy——燃料的低发热值，kJ/kgm3；C——烟气平均比热，kJ/m3℃；V——烟气生成量，m3/kg。
以下富氧空气燃油的热工参数可供参考。
富氧空气燃油的热工参数（当a=1.15，富氧空气温度15℃时）
燃烧指标富氧空气的氧含量
含O2量20.67%含O2量25%含O2量30%
实际燃烧富氧空气量，m3/kg12.4410.298.58
烟气生成量，m3/kg12.99410.87559.1874
烟气平均比热C，kJ/m3℃1.65151.70541.7648
计算烟气温度，℃190222012518
富氧空气的O2含量一般为22%-30%。目前我国小型制氧技术进步较大，采用富氧助燃在经济上已可行，因此推广耐火炉窑采用富氧助燃技术，条件已经成熟。
提高炉窑自动化控制水平
我国耐火材料工业炉窑总体自动化控制水平较低，有相当部分炉窑对操作人员的依赖性很大，直接关系到炉窑的消耗和成品率，因此很有必要逐步提高控制水平。
炉窑自动化控制的关键，在于解决好一次测温仪表，其次是数据的传输与智能化控制。对炉窑的温度、压力等参数进行监控，对操作趋势进行预测调节，实现炉窑数字化操作，从而达到提高成品率、降低能源消耗、增收节支的目的。炉窑的智能控制是现代炉窑发展的方向。
