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行业新闻

水泥窑用耐火材料无铬化势在必行

作者:河南耐火材料厂日期:2018-07-26阅读
  早在上世纪50年代,人们就发现水泥中的六价铬不仅可导致皮肤过敏,更可能造成遗传性基因缺陷,吸入可能致癌,并对环境有持久危险性,但我国水泥行业相关标准制定却一直相对缓慢。
  2016年10月1日,由国家标准委历时9年完成的《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》(GB 31893-2015)国家标准将正式实施。
  作为国家强制性标准,它首次对我国水泥产品中水溶性六价铬含量做出限定,限定值为≤10mg/kg,这将为提升我国水泥产品的安全性与环保性,引导水泥产业向绿色化、安全化方向发展发挥重要作用。
  水泥六价铬污染现状
  2004年之前,我国基本未开展水泥中水溶性铬的研究工作,未关注到其对人身健康产生的危害;2005-2007年中国建材院水泥所品种室开始对我国水泥中六价铬的含量情况进行调研;国家水泥中心开展水泥中水溶性铬的测定方法的研究工作。
  2007年之前,因无相应的国家标准,国内水泥企业未对水泥中水溶性六价铬含量进行研究及控制;2008年至今,海螺、冀东等水泥集团开展了水泥中水溶性六价铬含量的研究及控制工作,中国境内的外资企业拉法基、浅野等企业的水泥中水溶性六价铬含量在2-5ppm。
  2015年8月-9月,国家水泥质量监督检验中心采用标准检测方法对全国的100家企业生产的通用水泥中水溶性六价铬进行了抽样检测。
  含铬耐火材料是水泥工业六价铬主要污染源
  水泥中六价铬的来源主要有4个:原燃料、破碎粉磨设备、镁铬砖、工业废渣。 其中,原料和破碎设备影响相对较低,含铬工业废渣容易控制,因此烧成系统含铬耐火材料成为水泥六价铬主要污染源。
  以镁铬砖为例,水泥工业年需镁铬砖40万吨以上,产生含Cr6+ 0.1%的残砖约20万吨,向环境排放Cr6+约200吨/年。每生产1吨水泥产生镁铬残砖0.1kg,向环境排放 Cr6+ 0.1g。需净水0.1 / 0.05 = 2t 稀释才能使其达到 IV 级标准(Cr6+<0.05mg·L-1);更需净水10吨稀释才能使其达到I级标准(Cr6+<0.01mg/L-1)。200吨Cr6+:需要净水40亿吨稀释达到IV级标准。
  几种常见的无铬化耐火材料及其特性
  镁铝尖晶石砖:该砖是为了改善镁砖的热震稳定性,在配料中加入镁铝尖晶石制成的以方镁石和镁铝尖晶石为主要矿物的镁质砖。镁铝尖晶石砖热震稳定性较好、抗侵蚀能力强,但其挂窑皮性能较差,主要应用于水泥窑上下过渡带。
  铁铝尖晶石砖:是由镁砂和预合成铁铝尖晶石制成。烧成中,Fe从铁铝尖晶石颗粒中扩散出来进入基质,形成方镁石-镁铁尖晶石固溶体,提高了挂窑皮性。同时,Mg扩散进入铁铝尖晶石颗粒,形成围绕铁铝尖晶石的镁铝尖晶石裙边,降低了砖对气氛的敏感性,因此,具有优良的挂窑皮性能和结构柔韧性,主要应用于烧成带。   镁铁尖晶石砖:是通过调整氧化铁或镁铁尖晶石的掺加量和分布来进一步提高挂窑皮性,与铁铝尖晶石砖类似,镁铁砖需要窑皮的保护才能获得较长的使用寿命。   镁锆砖:是使用氧化锆或锆酸钙大量取代镁铝尖晶石,全面提升镁质材料性能的碱性砖,具有优良的高温机械性能和抗侵蚀性能,但是锆质原材料价格较高,限制了其推广应用。   白云石砖:是由单一原料即烧结白云石(MgO?CaO)制成的,最大特点是价格优势及窑皮的粘结性能好,但是易于水化的特性,对于储存、运输、及水泥窑操作的稳定性要求很高,为此给白云石砖的使用带来很大困难。
  实现无铬化的有效举措
  1、政府引导:国家应完善限制镁铬砖生产和使用的强制性政策法规,一方面,限制耐材企业镁铬砖的生产,从生产源头进行治理,加强对水泥企业污染物排放的监管,实现用后镁铬砖必须无害化处理,提高含铬耐火材料的使用成本;另一方面,对环境友好碱性耐火材料的生产企业和使用企业进行政策性补助和奖励,引导无铬耐火材料在水泥工业的推广应用;   2、技术创新:耐材企业和科研单位通过技术创新,加强无铬耐火材料的研发,加快环保型耐火材料的研发速度,以适应国家对环境保护的新要求,为水泥工业及建材工业提供可以完全替代镁铬砖的环保绿色产品,同时降低材料的成本,使其最终无论是使用性能还是使用成本均优于现有的镁铬砖,以市场手段取代镁铬砖。   3、社会责任:为满足水泥工业绿色发展的需要,水泥企业使用无铬耐火材料产品,无论是从环境保护还是从社会责任的角度出发,都是必须为之的。随着社会环境的变化,企业在发展中无法将环境污染等问题置之度外。相应的,企业承担环保社会责任已经成为可持续经营的主要趋势之一,企业在谋求利益的同时必须负有保护环境和合理利用资源的义务。
  结束语
  镁铬砖等含铬耐火材料曾经为水泥工业发展做出过不可磨灭的贡献,但是作为严重危害民众和环境健康的污染源,其淘汰趋势也不可避免。《水泥中水溶性铬(Ⅵ)的限量及测定方法》的实施,将为推动水泥工业绿色发展发挥重要作用,这一过程考验的不仅仅是政府的执行力,更是相关企业的责任感和使命感。
  千赢实业不仅做好工程项目的的跟踪与改进等售后服务工作,还将服务提前到售前,分析工业窑炉的发展趋势,时刻关注客户对各种耐火材料产品的使用情况及要求,对产品及工程积极的进行优化,实现由从耐材生产商向服务商的转变。
  为顺应市场的需求,千赢实业还会从多方面、多角度对“一站式”服务进行升级,为客户提供安全可靠,高效高质的整体总承包工程项目,与合作伙伴一起双赢发展,为客户提供全方位的优质服务。
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