近年来，为推动水泥行业转变发展方式与经济转型、降本增效，加快供给侧结构性改革，水泥企业主动采用新技术、新装备、新经验，补齐发展短板、培育壮大新动能。

  淄博山水水泥有限公司日产5000吨熟料生产线，自投产以来由于原材料中有害成分含量偏高和工艺系统的局限，原先使用的抗结皮浇注料效果并不理想，生产的全部过程中一直存在预热器系统结皮较为严重的问题。烧成系统连续运转2个月后五级筒结皮厚度能达到20cm左右，因下料管结皮造成预热器下料管堵塞的工艺事故较多，虽然后来通过增加空气炮定点喷吹和人工清理稍有改善，但由于石灰石整体有害成分偏高，无法从根本上解决预热器结皮多的难题。

  结皮产生的根本原因是原燃材料中的挥发性的有害成分，随温度上升挥发物富集循环，产生的氯化碱(RCl)和硫酸碱(R2SO4)等低共熔化合物，包裹部分生料附着在烟室内壁、最低两级预热器锥体和下料管内壁上形成了结皮，大量的结皮附着势必影响系统通风，影响窑系统况，严重时结皮脱落堵住锥体及下料管部位，影响回转窑的正常运转，给公司能够带来经济损失和安全隐患。

  针对预热器下料管系统结皮严重的问题，2018年底淄博山水水泥有限公司开始尝试采用新型抗结皮耐火材料，希望有机会能够解决预热器下料管结皮多、易造成卡堵、清理难度大的问题。在试用过的新型抗结皮耐火材料中，效果最为突出的是微晶筒、浇注料和纳米隔热板的技改方案。

  微晶高温耐磨材料经注浆或压制成型工艺制成胚体后，采用一次烧成工艺制成，在1400〜1500℃的温度下反应形成微晶化氮化硅多相复合特种耐磨材料，不与别的物料产生结晶，所以防结皮效果很好，微晶高温耐磨材料具备以下优点：

  1、质量轻：微晶材料的密度只有2.7-3.0g/cm3，与耐火材料密度相当。

  2、耐高温：微晶材料的长时间耐高温温度是1200℃，短时间耐高温可达到1300℃，随着温度的升高，性能有所下降。

  3、热稳定性好：微晶新材耐急冷急热性实验在750℃水冷条件下10次不破坏，实际应用温度是1200℃至100℃度交互作用不破坏。

  4、高耐磨：微晶新材具备优秀能力的耐磨性能， 磨耗量为0.03 g/cm2，耐磨性是铸石(0.09g/cm2)的3倍。

  5、耐酸碱：微晶新材即耐酸又耐碱，特别是在高温下也能在酸碱交替的复杂环境下使用。

  6、优良的抗结皮性能：由于微晶材料特殊的物理性且表面十分光滑，能使物料不与其发生反应，也不会粘结在内衬材料上，很适合水泥行业烟室、下料管等高温、酸碱度及气温变化频繁的部位，而且制作、安装、施工简便。

  4～5级下料管使用微晶高温耐磨材料同时，采用新型的NJS950型纳米隔热材料为背衬隔热层，弥补了微晶材料和耐火浇注料的隔热能力不足的问题。NJS950型纳米隔热材料是采用纳米技术，添加了独特的反红外辐射材料，采取比较特殊的工艺产出的纳米级微孔隔热材料，相比较于传统陶瓷纤维和微孔硅酸钙板这类微米级气孔隔热材料，纳米隔热材料的气孔在20纳米左右，导致其导热系数成为迄今为止最低的隔热材料，同样温度下的隔热能力比传统隔热材料要好4倍，详细隔热性能对比见下表-1。

  拆除4～5级旧下料管，重新制作直径D950mm铁质外筒，内部安装内径为700mm微晶高温耐磨筒，在外筒内壁上焊接V80扒钉，然后在内壁的锚固件之间镶贴30mm的NJS950型纳米隔热板，填充浇注料，在合适部位预留清灰孔。施工中要求上下的每节微晶高温耐磨筒必须卡入自身的端头卡槽内，接缝处无爬台现象;确保纳米隔热板镶贴严密、浇注料厚度均匀。4～5级下料管总长度为48m，总的使用面积为143m2，详细施工见下图-1和图-2。

  新型的4～5下料管投入到正常的使用中后，在正常生产运行中，用专门的红外线成像测温仪器，对更换的部位进行测温，温度改善效果详细见下表-2。

  由上表和图片能够准确的看出，原来外壳温度平均为187℃，现在平均为93.2℃，下降了93.8℃，由此能够节省大量的燃料费用。

  4～5下料管更换微晶高温耐磨材料，运行半年后观察下料管内部时，就没有看到结皮现象。这就大幅度减少了人工的清理频次，降低职工劳动强度，减少清理时高温烫伤的风险，详细图片见下图-4。

  减少下料管结皮造成卡堵停窑事故，具有增产效益。因堵塞事故造成停窑，按照每次处理时间平均在两小时左右，历年因下料管卡堵造成停窑平均为2次，熟料台时产量250t/h，熟料价格为400元/吨，每年因下料管卡赌造成损失计算为40万元。

  外协施工队伍清理下料管结皮费用为860元/米，4～5级下料管总长度共计48m，按照每年清理一次计算，每年节约结皮清理费用为4.13万元。

  原下料管结皮较多，日常中须用高压水枪进行清理，对浇注料损伤严重，按照每两年对浇注料更换一次计算，节约耐火材料费用13万元，施工费用4.6万元，每次费用合计17.6万元，折合为每年节省8.8万元。

  由于采用了优异的NJS950型纳米隔热材料，使得下料管的外壳温度下降了93.8℃，减少散热损失1.03×106kJ/h，按每年实际运行200d，原煤价格770元/t，收到基低位发热量按24697 kJ/kg计算，每年可节省燃料成本约为15.42万元。

  上述的四项总计，技改后每年产生的经济效益为68.35万元;烧成系统下料管总长度48m，使用面积为143m2，材料费用和施工费总投资合计77.32万元，投资回报期为14个月，增产和节能降耗效益非常显著。