整体预制碳化硅陶瓷三次风闸板在水泥行业应用分析

水泥武汉福科昂耐火陶瓷科技有限公司 2023-09-04

武汉福科昂耐火陶瓷科技有限公司定位于“专注做闸板”，以“闸板工匠”的精神，依托20多年三次风闸板的设计制造经验和技术，为解决传统耐热钢+浇注料闸板的各种问题，推出“整体预制碳化硅陶瓷三次风闸板”。

当前水泥行业竞争加剧，在“实现碳达峰”现实要求的大背景下，对水泥行业的管理提出了更高要求，智能管理、减员增效、降低能耗成为各大水泥企业的追求目标。目前常规的三次风闸板采用耐热钢骨架+耐磨浇注料外衬的结构形式，在水泥厂使用现场浇注使用的较多，该结构形式成本低，材料来源方便，但是这种三次风闸板有很大的弊端：

1、表面的耐磨浇注料达不到耐磨耐高温的要求。尤其是在水泥厂现场制作的闸板，随机采用普通的莫来石、高铝质耐磨浇注料，杂质含量高、高温下强度低、主材的热膨胀系数高、抗热震性能差，导致闸板整体性能劣化；

2、结构设计缺陷。当材料结构强度无法满足耐磨耐冲刷的要求时，只得大量使用金属骨架、钢板作为支撑结构。而金属在900℃的热膨胀率是外部的浇注料的3倍左右，所以在高温下金属材料的热膨胀会导致闸板从内朝外直接将浇注料“胀裂”。在高温下和在熟料颗粒的冲刷腐蚀下，裂纹进一步扩展，导致浇注料大面积脱落，当失去了浇注料保护的金属骨架，处在高温粉尘的冲刷下，迅速地磨损烧蚀，从而导致整个闸板的损坏。甚至裸露的金属骨架受热变形直接导致闸板“卡死”，失去调节功能；

3、浇注料的卓越性能不仅决定于材质自身，更决定于严格的施工成型工艺，比如加水量、水温、养护条件、热处理条件等等。受实际条件的限制，钢结构+浇注的闸板成本低，施工快的优点，实际上是完全省略掉严格的施工工艺过程而达到的，如不能严格控制加水量、钢结构骨架焊接工艺不到位、无热处理等等，从而导致闸板质量完全达不到实际的技术要求，而且这种现浇的闸板质量基本不可控，导致闸板的使用效果时好时坏，甚至使用两三个月就断裂的情况时有发生。

三次风闸板质量不好导致使用效果不佳，闸板的脱落、磨损、变形导致二次、三次风量失控，影响水泥熟料的烧成质量和煤耗。甚至有的耐热钢+浇注料闸板突发断裂，对生产线的正常运行造成极大影响，而且频繁的高空作业和维修更换也是一个很麻烦的问题。

武汉福科昂耐火陶瓷科技有限公司定位于“专注做闸板”，以“闸板工匠”的精神，依托20多年三次风闸板的设计制造经验和技术，为解决传统耐热钢+浇注料闸板的各种问题，推出“整体预制碳化硅陶瓷三次风闸板”（下文简称“福科昂闸板”），具有以下特点：

1、专攻为解决三次风闸板存在的问题而设计，新一代创新型产品；

2、整体预制交货，客户收到货之后即可安装使用，减少安装使用成本，节省维修工期；

3、采用高硬度、高等级的原材料“碳化硅、刚玉”为主材，耐磨损，耐酸碱腐蚀，高温强度高、性能稳定可靠，整个使用周期内基本没有磨损、脱落；

4、除了吊件部分，主体材质为陶瓷材质，大幅减少金属材料的使用，避免内部金属热膨胀导致的开裂，而且陶瓷材质高温下的刚度高，从根本上避免了闸板变形卡死的风险；

5、在专业的工厂预制，生产工艺控制严格，质量可靠，无突发断裂开裂风险，为精确稳定控制三次风提供保证。

武汉福科昂三次风闸板在三次风管中安装靠近窑尾使用情况介绍

•安装于河南某水泥厂5000 T/D新型干法回转窑上的三次风管；

•闸板大部分开度约40%左右，三次风温1050℃。原方案是买耐热钢+外衬浇注料+捣打料修补，一般4~6个月左右检查会出现开裂、剥落的现象。如果严重，就换新的，不严重就用捣打料修补，最多用到8个月就严重影响到窑内的用风；

•福科昂三次风闸板2018年6月安装上线。

福科昂闸板在三次风管中安装于靠近窑头部位使用情况

近年来，随着技术的革新，越来越多的生产线将三次风闸板设置于靠近窑头的部位。给生产带来诸多好处的同时，三次风闸板的使用寿命大幅缩短，主要是因为在靠近窑头的部位，该处的三次风温基本就是窑头罩的二次风温，相比于靠近窑尾的三次风温，提高了150℃左右即1150℃，该温度已经到达了耐热钢的承受极限，以至于大量使用耐热钢外衬浇注料结构的传统三次风闸板中的耐热钢骨架极易变形、断裂造成浇注料失去支撑而脱落、断裂。靠近窑头，三次风的风速也远高于近窑尾处，相对应的粉尘颗粒的冲刷、物理冲击也更严重，从而进一步加快了闸板的损坏。

福科昂闸板的陶瓷结构耐温度在1300℃以上，在1300℃的温度范围都能保持非常高的结构强度，所以在近窑头的部位还能有非常好的使用效果。

截止目前，已经有30多套福科昂闸板运行于三次风管近窑头一端，使用寿命均可达1年，中间基本不需要维护、维修、更换，得到水泥厂客户的极大认可。

1.福科昂闸板使用总结

•安装于三次风管近窑尾端的福科昂闸板，使用寿命可在2年左右。在同等使用条件下，福科昂闸板的使用寿命是传统的耐热钢+外衬浇注料结构闸板的3~4倍寿命；

•安装于三次风管近窑尾端的福科昂闸板使用寿命可达1年以上，同样在该部位的传统三次风闸板，最多使用半年，闸板就已经出现脱落、开裂等各种问题，极大的改善该部位闸板的使用效果；

•传统“金属骨架+外衬浇注料”结构的闸板，使用1~2个月就开始脱落，严重的会导致变形卡死，每次停窑必须要维修或者更换，如果闸板损坏却没有停窑检修的时机，通常都不得不“带病工作”。福科昂闸板整个使用过程中边缘完整几乎无磨损，基本不需要维护，是真正的省心省事的装备，可以大幅节约三次风闸板的维修成本和维修工期。更重要的是整个使用过程中，闸板没有断裂、变形的情况发生，边缘还很完整，可以完好的精确控制风量。

2.福科昂闸板的价值分析

•直接效益：（1）使用寿命长，性价比高。采用福科昂闸板更是大幅减少高空更换作业的频次，闸板几吨重，更换过程繁琐麻烦，工人高空作业，存在较大的安全风险。 (2)预制交货，使用方便快捷。使用过程中不需要修补等维护维修工作，降低维修成本。

•间接效益：闸板如果在水泥窑的运行过程中损坏，直接影响窑内和分解炉的用风平衡，对水泥的质量和煤耗都会造成影响；而福科昂闸板在整个使用过程中结构完整，都可以稳定地控制三次风分配，可以为水泥熟料的烧成质量等方面带来显著效益。以5000T/D窑为例，可靠质量的福科昂闸板如若能帮助水泥窑多稳定生产1小时的合格质量水泥熟料，其产生的价值已经超过闸板的采购成本了。如跟自动化控制配合，还能为水泥窑的智能化控制系统“添砖加瓦”。

武汉福科昂公司的“整体预制碳化硅陶瓷三次风闸板”已经在海螺水泥、中联水泥、同力水泥、南方水泥、孟电水泥等数十条水泥生产线上成功应用，并成功出口国外，解决了水泥企业原三次风闸板不耐用、易断裂、易卡死等头痛问题，为水泥回转窑的稳定烧成提供了有力保障。整体预制碳化硅陶瓷三次风闸板以长寿命，无需维护，不磨损，稳定可靠为特点，正是契合当前水泥行业需求的产品，可为水泥厂用户创造显著的效益。

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编辑：李晓东

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