烧结刚玉特性及技术改进方向分析5篇

第一篇：烧结刚玉特性及技术改进方向分析

烧结刚玉特性及技术改进方向分析

随着钢铁冶炼对耐火材料的适应性要求提高，以及钢铁企业耐火材料吨钢计价采购模式的普及和节约化社会发展的要求，耐火材料企业对高档原料的需求日趋增加。刚玉类原料作为氧化铝基高档耐火材料的主要原料，使用优势越来越多，使用范围也越来越广泛，而刚玉质耐火材料的推进也是由于各种刚玉质耐火原料的不断发展和改进。最近10年，我国刚玉耐火原料行业发展迅速，无论是在技术还是在产量上都得到了突飞猛进的提高，尤其以烧结刚玉最为明显。

虽然烧结刚玉在使用中体现出较大的优点，但是，目前国内的烧结刚玉品质单一，大部分都是普通的烧结板状刚玉，体积密度一般也是在3.50克~3.60克/立方厘米之间，并没有根据不同的使用环境和要求来区分不同的烧结刚玉品种。因此，多元化将是烧结刚玉产业未来发展的一条有效途径。

烧结刚玉与电熔刚玉的比较

目前，市场上存在的刚玉原料主要分为烧结刚玉与电熔刚玉两大品种：电熔刚玉在国内发展较早，生产技术比较成熟；而烧结刚玉起步较晚，仅在最近10年发展加快。然而这两种刚玉原料无论是从生产工艺上还是性能指标上都存在较大的差异，因此分辨出两者之间的不同有利于更好地利用不同刚玉的特点。

生产工艺不同。由于电熔刚玉可以分为电熔白刚玉和电熔棕刚玉，本文主要是阐述电熔白刚玉。电熔白刚玉和烧结刚玉都是以工业氧化铝为主要原料，分别以电熔法和高温烧结法制备出来的刚玉产品，因此其生产工艺和原理是完全不一致的。

从电熔白刚玉的基本生产工艺流程可以发现，工业氧化铝在电弧炉中熔融后冷却再结晶而成的白色熔块的过程，其电熔温度高达2000℃以上。电熔白刚玉的冶炼不存在还原过程，电熔处理虽有一定净化提纯作用，但还不能将其完全排除。其中Na2O与Al2O3在熔融状态中生成β-Al2O3（Na2O·11 Al2O3），生成量随着Na2O含量的增加而增大。β-Al2O3的熔点低、密度小，因此熔块冷却结晶时，偏析于熔块的上中部，虽然通过碎选可以剔除，但仍会有少量留在刚玉熔体中，严重影响白刚玉熔块的耐火性能。因此，为了减少Na2O的含量和危害，在冶炼的过程中会加入少量的氟化铝，可以促进Na2O的高温挥发，但是，同时也会产生少量有害的氟化物气体，对空气和人体产生危害。

就目前烧结刚玉普遍使用的生产工艺流程来看，其工艺较电熔白刚玉复杂，但其原理不一样。烧结刚玉是利用氧化铝在竖窑中高温快速烧结快速冷却的过程来制备出来的，其烧结温度达到了1900℃左右。烧结刚玉是在竖窑中连续性生产，不但产量高，同时，也可以满足产品质量的稳定性和均一性。另外，烧结刚玉在生产中不加任何外加剂，所以，高温下也不会对环境产生任何影响，是一种绿色工业产品。

性能指标有差异。从电熔白刚玉与烧结板状刚玉的物理指标可以看出，电熔白刚玉的体积密 度要高于烧结板状刚玉的，但是烧结板状刚玉的显气孔率和吸水率都低于电熔白刚玉的。

从电熔白刚玉与烧结板状刚玉的显微结构中可以看出，电熔白刚玉的晶体较大，达到了200μm以上，而烧结板状刚玉的晶体大小一般分布在60μm~120μm之间。晶体结构大必然导致晶体之间的结合不紧密，使得晶界之间的气孔较多较大，这也是电熔白刚玉体积密度高而气孔率也高的原因。烧结板状刚玉晶体较小，晶体之间的结合较为紧密，所以显气孔率低，同时烧结板状刚玉晶体内部分布有大量的微小闭气孔，其闭气孔的大小分布在1μm~5μm之间，为其提供了较好的抗热震性。

生产过程中耗能不同。根据在报的《刚玉单位产品能耗限额》国家标准编制说明，现有电熔白刚玉产品（熔炼部分）的电耗限额定值1640kWh/t，烧结刚玉(整个生产过程)的能耗限额定值202kgce/t，按照电力折标准煤系数0.1229 kgcekWh/t计算，电熔白刚玉冶炼部分耗能与烧结板状刚玉整个生产过程相当。而新建和改扩建能耗限值，电熔白刚玉比烧结板状刚玉高出27kgce/t，能耗限额先进值电熔白刚玉比烧结板状刚玉的高56kgce/t。随着烧结板状刚玉的窑炉大型化，能耗变小趋势越来越明显，而且生产过程中使用清洁能源，环境负荷小。正是由于烧结板状刚玉生产过程环保，深入研究各种不同品种的烧结刚玉具有较大的意义。

国内烧结刚玉的发展

烧结刚玉产量的大幅度提高。最早烧结板状刚玉是1934年由Thomas S.Curtis 在其发明的竖窑中烧结得到的，1935年经中间试验后便商业化生产，用作耐火材料和陶瓷行业窑炉的内衬材料。20世纪50年代，它才作为大宗耐火材料骨料应用于耐火行业。这期间，美国铝业公司开发了一系列以低Na2O工业氧化铝为原料的板状刚玉产品。

我国接触烧结板状刚玉比较晚，在20世纪90年代就尝试过多次，但均以失败告终。汉中秦元新材料有限公司在1999年广泛考察研究的基础上，以洛阳耐火材料研究院和陕西冶金设计院为主，联合济南市平阴鲁耐新型材料厂的技术人员，最终于2001年修建了1条年产4000吨的烧结板状刚玉生产线，于2002年9月生产出了满足用户使用要求的产品，揭开了烧结板状刚玉国产化大规模生产的序幕。2000年以后，国内烧结板状刚玉得到了快速发展，2003年10月，淄博泰贝利尔铝镁有限公司烧结板状刚玉生产线投产。2005年，江苏扬州晶辉耐火材料有限公司开始建设烧结板状刚玉竖窑生产线；浙江自立股份有限公司在2009年~2015年的3年间，共投资建设了5条烧结板状刚玉生产线，目前公司烧结板状刚玉产能每年达到9万吨。

2015年至今，按照以窑炉为生产线的标准计算，不完全统计，全球有41条生产线，产能86.3万吨。其中，中国生产线有21条，产能为33.8万吨，占全球产能的39%。由于产能过剩，国内多条生产线已经处于停产状态。

国内烧结刚玉生产技术的提高。国内烧结板状刚玉能得到快速发展，与其生产工艺技术的提高密不可分。烧结板状刚玉的研究前期需要对产品性能和生产工艺进行分析解剖，所以刚开始的技术是模仿国外技术，但是后来发现，我国国内生产烧结刚玉采用的原料与国外不一样，国内大部分采用的是工业氧化铝，而国外采用的是煅烧氧化铝作为原料，这也导致其生产工 艺出现差异，因此不能完完全全模仿国外生产工艺技术，需要根据自身的特点开发相应的工艺技术，提高产品的性能指标。主要工艺改进如下：

球磨技术的改进。烧结板状刚玉所用的原料在成球之前需要球磨成细粉，而目前大部分厂家只是控制球磨机出粉粒度为325目通过率，并没有从细粉粒度上去研究。然而原料粒度是影响烧结效果的一个重要因素，粒度的减小，增大原料的比表面积，增加烧结活性，促进烧结效果，降低烧结需要的温度，从而可以降低天然气用量。

原料粉的粒度主要是通过球磨机控制来实现的。球磨机中的研磨球分为两种瓷球和钢球，采用钢质磨球的生产效率要比瓷球效率高20%~30%，节约电力消耗10%~15%。在同样的条件下，钢质磨球生产出的细粉粒度要比瓷球生产出的粒径小5%左右，这样可以大幅度提高原料的烧结活性，降低烧成时需要的热能能耗。另外，球磨机中的研磨球配比也会影响其生产效率和细粉粒度，很多厂家经过多次尝试已调试出合适的磨球配比。

成球方式的改进。烧结板状刚玉的烧成过程是一个固相烧结，通过物质迁移使粉末体产生强度并导致致密化和再结晶的过程。因此烧结板状刚玉半成品球的致密度是影响制品烧结效果的一个重要因素，半成品致密度的提高是改变粉料颗粒之间的接触状态，缩短颗粒之间的距离，增大接触面积，提高固相之间传递能量的速度和效率，从而提高烧结效果。为了达到较为致密的半成品球，浙江自立氧化铝材料科技有限公司对成球系统进行改进，使半成品球的体积密度可以达到2.0克/立方米以上，而传统式的成球机半成品体积密度只在1.80克/立方厘米左右，半成品致密度的提高可以提高高温的烧结效果，适当降低高温下烧结需要的能耗。

干燥系统的改进。由于半成品球在成型的过程中加入大量的水分结合，其含水率达到18%~23%，因此在进入竖窑之前必须进行干燥处理，要求进窑前半成品球的含水率低于5%，否则在窑炉中会出现大量炸球碎料状况，进而影响到整个窑炉的气氛分布，降低天然气的燃烧效率，影响烧结效果，增加天然气消耗量。原来很多厂家多此处重视程度不够，影响到整个生产体系。目前，大部分厂家已经对干燥系统进行大力改进，提高了整个干燥效果。

提高燃烧系统效率。竖窑燃烧系统是生产板状刚玉最重要环节，采用工业氧化铝生产烧结板状刚玉的煅烧温度要高于采用煅烧氧化铝的煅烧温度，国内采用工业氧化铝的煅烧温度一般在1900℃~1950℃，而这么高的烧结温度是通过天然气燃烧实现的。因此，提高天然气的燃烧效率是影响整个烧结工艺和节约能源的一个重要方式。

天然气的燃烧是一个化学放热过程，其燃烧的充分性由天然气和助燃风之间的比例及其之间混合的均匀度来决定的。若助燃风不够可能导致天然气燃烧不充分，若助燃风比例过高又会带走一部分热量造成能源浪费。目前，国内大部分厂家是在分别向竖窑中通入天然气和助燃风，在烧嘴处混合后燃烧，这样可能会导致不容易控制天然气和助燃风之间的比例，不能保证天然气和助燃风混合均匀，这样也难以确保天然气得到充分燃烧。而国外公司则在是在进入窑炉之前，在一个特定的容器中进行天然气和助燃风之间的混合，这样可以保证天然气和助燃风混合的比例及均匀性。因此，为了提高燃烧系统的效率，降低天然气的消耗量，首先就要改进燃烧系统，包括烧嘴、气体混合装置等，确保天然气的燃烧能够充分、集中。

因此，国内生产烧结板状刚玉厂家在不断自我摸索和总结的基础上，不断结合自身特点不断创新改进和提高，走出了具有中国特色、自有知识产权的技术路线。相信未来国内烧结板状 刚玉的质量会越来越好，越来越稳定。

第二篇：烧结刚玉的多元化发展

烧结刚玉的多元化发展

刚玉类原料作为氧化铝基高档耐火材料的主要原料，其使用优势越来越多，使用范围也越来越广泛，而刚玉质耐火材料也是随着刚玉质耐火原料的不断发展而发展的。

虽然烧结刚玉在使用中体现出较多的优点，但是目前国内的烧结刚玉品质单一，大部分都是普通的烧结板状刚玉，并没有根据不同的使用环境和要求来区分不同的烧结刚玉品种。因此，研究人员探索了不同种类烧结刚玉的特殊性能和使用特性，为烧结刚玉未来多元化发展提供一种可能。

目前，市场上的烧结刚玉一般指的是烧结板状刚玉，而电熔刚玉的种类有多种电熔刚玉，如电熔白刚玉、电熔致密刚玉、电熔锆刚玉、电熔铬刚玉等。相对于电熔刚玉的多品种，目前，烧结刚玉的多品种化推进工作比较滞后，没有把烧结刚玉的用途完全挖掘出来，所以要相应开发多品种烧结刚玉，推进耐火材料制品顾客化发展趋势。

轻质烧结刚玉

轻质烧结刚玉是以工业氧化铝为主要原料，结合有机发泡技术制备的，是具有核壳结构的多孔轻质烧结刚玉。这种轻质烧结刚玉具有孔径分布均匀且多为封闭气孔、体积密度可以通过泡沫加入量来控制的特点，应用在钢包浇注料中，可在保持其力学性能和抗渣性的前提下降低热导率并且改善抗热震性，同时还为优化钢包工作衬耐火材料的轻量化提供了理论依据。

典型轻质烧结刚玉的常温物理性能如下：体积密度3.18g/cm3，真密度4.08g/cm3，显气孔率15.5%，闭气孔率6.6%。从其常温物理性能指标可以看出，采用发泡法制备出的轻质烧结刚玉大幅降低了刚玉体积密度。从其显微结构可以看出，该轻质烧结刚玉为核壳结构的多孔刚玉，其内层核结构中气孔分布较多且均匀，为减少导热起到较好作用；其外层为壳结构，较为致密，为轻质烧结刚玉起到提高机械强度的作用。

研究人员将采用此方法制备出的烧结轻质刚玉应用在刚玉-尖晶石浇注料中，并与采用烧结板状刚玉的刚玉-尖晶石浇注料进行了性能对比。

对采用不同种类烧结刚玉的刚玉-尖晶石浇注料的常温力学性能、采用不同种类烧结刚玉的刚玉-尖晶石浇注料抗渣性试验后的坩埚剖面照片以及采用不同种类烧结刚玉的刚玉-尖晶石浇注料在不同测试温度下的热导率等进行分析比较，可以看出，采用轻质烧结刚玉代替烧结板状刚玉在刚玉-尖晶石质浇注料中使用，在强度和抗侵蚀性方面没有较大变化的同时，还大幅度降低了材料的热导率，对改善材料的隔热保温性能起到较好作用。这种烧结轻质刚玉主要是依照发泡造孔的原理来降低烧结刚玉的体积密度而制得的具有核壳结构的多孔刚玉，因此，通过此原理可以根据不同的发泡剂加入量来开发出多种体积密度的系列轻质刚玉，其体积密度可以为0.5g/cm33.3g/cm3。不同体积密度的烧结刚玉，根据不同的使用环境分别得到充分的利用。

微孔烧结刚玉

微孔烧结刚玉是一种高纯耐火骨料，与普通烧结板状刚玉相比，其体积密度相对较低；从显微结构方面来看，微孔烧结刚玉的晶内及晶间的微米级气孔的数量更多；而在化学组成上，与烧结板状刚玉并无差异。微孔烧结刚玉的制备工艺也与烧结板状刚玉的一样，采用工业氧化铝和氢氧化铝及特定的有机外加剂为主原料，在高温下快速烧结，通过氢氧化铝的原位分解形成大量晶内和晶界间的微小封闭气孔，从而实现微孔轻量化。

微孔烧结刚玉具有密度小、强度高、热导率低等特点，可以直接接触钢水，抵抗钢渣和钢水的侵蚀和渗透，在某些部位可以直接代替烧结板状刚玉使用，降低热能散失。由其显微结构照片可知，微孔烧结刚玉晶粒内部分布有较多的细小气孔，气孔尺寸大小在1μm~8μm之间，同时气孔分布均匀，为晶体内部的闭气孔。另外，微孔烧结刚玉的晶粒大小和结构也与烧结板状刚玉一致，这样也保证了烧结微孔刚玉作为工作层材料使用的基本性能。

分析烧结板状刚玉和微孔烧结刚玉分别作为骨料时对铝镁浇注料物理性能的影响可以发现：以微孔烧结刚玉为骨料可以使铝镁浇注料的体积密度降低约4.5%，高温烧后的线变化率更低，300℃和600℃下的热导率分别降低约0.200W/mK；而浇注料的强度并没有出现下降的趋势，不同温度处理后的强度处于相同水平。另外，从抗渣试验结果来看，采用微孔烧结刚玉的浇注料的抗渣侵蚀性能,与采用烧结板状刚玉的铝镁浇注料相当，但抗渗透性能略差一点。

根据上述试验结果可知，烧结微孔刚玉可以广泛应用于冶金耐火材料（如钢包浇注料、中间包浇注料、加热炉）行业，也应用于石化行业、电子绝缘行业、热工窑炉行业。它可以代替烧结板状刚玉或电熔刚玉原料使用，大幅度降低高温热炉设备外表面温度。

致密烧结刚玉

致密烧结刚玉是在普通烧结板状刚玉的基础上研发出来的一种新型高密度烧结刚玉。浙江自立氧化铝材料科技有限公司已成功批量生产出来了这种烧结致密刚玉，并已投入使用。

与普通烧结板状刚玉不同的是，致密烧结刚玉的体积密度达到3.65g/cm3以上，同时显气孔率低于3.0%，吸水率低于1%。这个指标与原来的标准值相比有了很大的提升，可以很好改善耐火制品的性能，有效地延长耐火材料的使用寿命，而这在国内普遍实施吨钢承包制的大环境下显得意义重大，更长的寿命意味着更大的经济效益。同时更低的吨钢耐材消耗意味着可以实现更节能、更环保的生产。对比其主要理化指标可以发现，致密烧结刚玉体积密度普遍比一般烧结板状刚玉高0.2g/cm3左右，同时，显气孔率降低2%左右，另外，化学成分中没有较大变化。因此致密烧结刚玉也具备一般烧结板状刚玉所具有的高耐火度特点，同时，由于其高致密度和极低的气孔率从而具备极好的耐磨性、抗冲刷性和抗侵蚀性。

分析致密烧结刚玉的显微结构可知，致密烧结刚玉晶体大小分布较为均匀，都分布在25μ m左右，晶体之间结合较为致密。这为其提高材料的抗渣性和抗侵蚀性很好的前提条件。

从烧结致密刚玉在刚玉质低水泥浇注料中的应用结果可以看出，首先从加水量来看，烧结致密刚玉的配方中加水量可以减少0.2%，同样也可以达到较好的流动值。而流动值随着时间的衰减速率相差不大。制得的浇注料试样，烧结致密刚玉的体积密度比板状刚玉高0.1g/cm3左右，而显气孔率低1.2%左右。常温、中温和高温抗折耐压强度均为烧结致密刚玉高于烧结板状刚玉，而在抗热震性和高温抗折上面表现相近。

致密烧结刚玉比一般烧结板状刚玉具有更高的体积密度和更低的显气孔率，因此致密烧结刚玉具有更好的机械强度、耐磨性和抗冲刷性能，而更低的显气孔率使得材料的抗侵蚀性能得到好的提升。使用条件比较苛刻的耐火制品，如滑板、三大件、透气砖、水口等功能材料，以及钢包冲击区浇注料、铁沟浇注料、水泥回转窑喷煤管浇注料等抗冲刷性要求高的耐火制品，使用致密烧结刚玉可以大幅度延长耐火制品的使用寿命并提高其安全系数。

特种烧结刚玉

特种烧结刚玉指的是在原料中加入少量的特种金属氧化物成分，经过竖窑高温烧结而制得具有特殊用途的一种新型特种烧结刚玉。由于加入了少量的金属氧化物改变了原料的烧结刚玉某些性能特征，其应用领域不同。

烧结钛刚玉。烧结钛刚玉是一种在工业氧化铝中加入少量的TiO2粉工磨，成球后经过竖窑高温烧成制备出来的特种刚玉。在氧化铝中加入少量的氧化钛可以起到矿化促烧的作用，由于刚玉（α-Al2O3）与金红石（TiO2）的晶格常数接近，高温下TiO2可与Al2O3形成固溶体，增加晶格缺陷，活化晶格，大幅度提高了烧结活性，烧结温度大概可以降低100℃左右。

加入了氧化钛后的烧结钛刚玉体积密度较普通烧结刚玉会略微提高，但其显气孔数量略微增多。这主要是因为Ti4+可加速扩散能力，使气孔在烧结前期被排到表面，使得烧结钛刚玉晶体之间结合更加紧密。因此，烧结钛刚玉具有较大的机械强度，可以和β-刚玉一起用于玻璃窑的熔池中。另外，钛刚玉还具备较好的抗弹性能，用于特殊陶瓷产品中，可以改善高温条件下韧性。

烧结锆刚玉。电熔锆刚玉是以工业氧化铝和锆英石为主要原料，在电弧炉中经高温电熔而成，与生产电熔白刚玉工艺一致。所以，烧结锆刚玉也是采用工业氧化铝和锆英石为原料，与烧结板状刚玉工艺一致，成球后竖窑高温快速烧结。这样制备出的烧结锆刚玉是α-Al2O3和ZrO2组成的共晶几何体，显气孔率低，闭气孔数量多，因此烧结锆刚玉不但可以利用氧化锆物相提高抗热震性，还可以利用大量微小闭气孔进一步提高抗热震性。

与电熔锆刚玉一样，烧结锆刚玉可以用于玻璃和钢铁行业中热震性能较差的耐火制品。另外，锆刚玉的耐磨性较好，可以用于高速重负荷的耐磨材料中。

烧结刚玉作为一种高档耐火原料，由于其特有的性能优点，已经广泛于各种冶金设备和高温窑炉。大多数耐火制品中均有烧结刚玉作为主要原料加入，以提高使用性能。国内通过这几 年烧结刚玉技术的积累和发展，也已经形成了自有知识产权的一套烧结刚玉的生产技术及品种体系。因此，在此基础上探索开发不同种类的烧结刚玉，使得烧结刚玉向多元化发展，在不同的领域和环境下可以使用不同的烧结刚玉，以充分发挥各品种烧结刚玉的性能优点，延长耐火材料的使用寿命，同时为耐火材料新产品的发展提供原料支持。

第三篇：影响烧结矿强度的因素分析及改进措施

烧结矿强度攻关组

烧结强度攻关分析

一、影响烧结矿强度的因素分析

1、烧结矿中FeO含量：过高直接还原增加，过低强度不好；碳高时容易还原生成FeO，形成强度很好但还原性很差的铁橄榄石和钙铁橄榄石，因此生产时既要保证有一定的还原性，又要保证机械强度。

2、烧结矿化学成份：MgO、Al2O3的影响。

3、烧结混合料混匀程度：圆筒混合机中的三种运动状态——翻动、滚动、滑动，其中滑动对混料是没有效果的，需要控制；混合后碳粒的存在形式有三种——被矿粉包裹在中心形成的颗粒、与矿粉一起包裹在核表面形成的颗粒、单独存在的颗粒，因此要防止

烧结矿强度攻关组

状，具有一定的强度但发脆，此种物质还原性很差。该物质生成温度高，需配碳也多，也起烧结燃烧带变宽，阻力增大，影响烧结机台时产量提高。同时由于生成温度高，因而燃料消耗也多，据日本试验和生产的经验数据统计，烧结矿FeO 增减1%，影响固体燃料消耗增减2~5kg/t。对高炉的影响也是很大的，根据生产统计数据和经验数据表明，FeO 波动1%，影响高炉焦比1~1.5%，影响产1~1.5%。因此在保证烧结矿强度的情况下，应尽量降低烧结矿FeO。现在我国重点厂烧结矿FeO在10%左右，有个别厂达到7%。

三、攻关措施

1）、提高熔剂和燃料质量，对保供焦粉筛加强检查，焦粉量进行控制，保证粒度，这是保证烧好烧透的基础。2）、稳定混合料固定碳，及时调整碳。

3）、控制返矿平衡，减小混合料水碳波动，建立制度，加强考核。

4）、提高配料准确性：进行配料计算培训，加强配料指导；加强计量检查，采用跑盘检验并记录；加强矿和焦粉水份的检测（根据天气变化）。5）、稳定烧结矿碱度在1.6~1.8间。

6）、在保证机械强度的基础上，降低FeO含量，控制合理的FeO在8~12间。7）、分析研究烧结矿自然粉化的原因。8）、进一步加强打水制粒，改进烧结工艺。

第四篇：烧结砖厂的技术节能

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烧结砖厂的技术节能

添加日期：2013-2-23 14:12:46 浏览次数：0 作者：赵逸川 黎跃沙 赵周民

1.概述

建材工业是国民经济的重要原材料工业，属典型的资源依赖型工业。我国是目前全球最大的建材生产和消费国，建材工业的年能耗总量位居我国各工业部门的第三位。建材工业一方面大量消耗能源，同时又潜含着巨大的节能空间；在生产过程中既污染着环境，却又是全国消纳固体废弃物总量最多、为保护环境做出了重要贡献的产业。

我国砖瓦工业的产能约1万亿块（折烧结普通砖），实际产量约8500亿块（折烧结普通砖）。如果按每kg成品耗热1600kJ（含干燥及焙烧）计算，全行业年消耗热量约8200万吨标煤（产品孔洞率平均按30%计），考虑到约有三分之一的热量来自煤矸石、粉煤灰等含能工业废渣，每年耗热折标煤仍达5700万吨，约占全国煤耗的1.8%。砖瓦厂电耗贯穿于整个工艺过程，依破碎、陈化、成型、切码运、运转、热工系统设备选型不同，每万块成品电耗在350~650度，每年砖瓦工业耗电约400亿度。由于全国绝大多数地区已将工业废渣作为焙烧的部分或全部燃料，因此，节煤的主要方向将转化为技术节能以及产品的转型节能。随着烧结砖瓦工业技术水平和生产率的提高，国家产业政策的陆续出台，节能执法力度的加强，煤耗会有一个快速的下降，然后进入平台期；而电耗会有一个持续的增长，只有更先进的工艺、更高效的设备、更节能的电气才会有效地降低电耗。本文仅对烧结砖厂在技术节能的措施方面给出一些讨论，希望引起业内的重视。

2.用能标准和节能规范

我国政府历来都非常重视能源的使用以及节能工作，颁布了一系列的能源政策以及节能的法律法规。涉及到烧结砖瓦工厂的能源使用的法律法规有： 1)、《中华人民共和国节约能源法》2007年10月28日修订； 2)、《中华人民共和国清洁生产促进法》2002年6月29日通过； 3)、《评价企业合理用电技术导则》GB/T3485-1998； 4)、《评价企业合理用热技术导则》GB/T3486-1993； 5)、《工业炉窑保温技术通则》GB/T16618-1996； 6)、《设备及管道保温保冷技术通则》GB/T11790-1996； 7)、《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-1997； 8)、《设备及管道绝热设计导则》GB/T8175-2008； 9)、《余热利用设备设计管理规定》YB9071-1992； 10)、《节电措施经济效益计算与评价》GB/T13471-1992； 11)、《综合能耗计算通则》GB/T 2589—2008； 12)、《烧结砖瓦工厂设计规范》GB50701—2011； 13)、《烧结砖瓦工厂节能设计规范》GB50528—2009； 14)、《烧结砖瓦单位产品能源消耗限额》GBxxxxx—20xx；

3.节能措施

3.1．工艺系统节能

3.1.1.原材料选择

在建设烧结砖厂伊始，就应该对所用原材料进行较为详细的矿物学成分鉴别，确定其烧结特性以及一系列的工艺特征（如加工处理、成型、干燥等）。对烧成温度特别高的原材料，如含铝量过高的煤矸石或页岩原材料（一般情况下其三氧化二铝含量不超过23%），最好搭配烧结温度较低的黏土或其他原材料来进行调配，降低其烧成温度。对采集的原材料进行适当地混合处理或风化、陈化，增加塑化剂和助熔剂提高其成型性能、改善其干燥和焙烧性能，也是节能的有效措施。

3.1.2.工艺系统 工艺系统节能主要体现在优化工艺过程，即对不同的原料结合产品规格和产量采取合理有效的工艺流程和设备选型。大型现代化砖瓦厂主要由以下系统组成：原料制备（破碎、筛分、均化、陈化）、成型（搅拌挤出机或圆盘筛式喂料机、挤出机）、编运系统（切条机、切坯机、编组台、码坯机或机械手）、窑车运转系统（步进机、牵引机、摆渡车）、热工系统（干燥室、燃气及输配系统、窑炉、卸垛或打包机）、自动化系统（自动配料系统、自动化运转系统、热工监测系统、中央监控系统）。原料制备及成型系统集中了全线绝大部分大功率设备，电耗占全厂用量的60%左右；热工系统的所有送热、排潮、排烟、冷却风机虽装机容量不大但由于24小时连续运行，大约消耗了全厂用电的30%左右。生产用煤全部为窑炉（含干燥）消耗。因此上述三个系统是全厂节能的基础和关键。

原料制备的电耗集中在破碎工段，主要耗电设备是颚式破碎机、锤式破碎机、粗碎对辊机、高速细碎对辊机。破碎工艺及设备选型是系统能否节电的前提。针对不同原料应有相应的处理设备，如对干、硬物料（煤矸石、页岩）：采用颚式破碎机→锤式破碎机→滚动筛→双轴搅拌机；湿软物料（黏土、黏土+粉煤灰）：采用粗碎对辊机→细碎对辊机→双轴搅拌机。在满足物料细度要求和所有设备产量匹配的前提下，尽量采用装机容量小、可靠性好、运行稳定的设备。总而言之，只有系统设备达到最佳能效组合，加工过程才能快速有效进行。

成型工段主要耗电设备是搅拌挤出机（或圆盘筛式喂料机）及挤出机。实践证明经搅拌挤出机或圆盘筛式喂料机可以给陈化后的物料补水、强力搅拌、压缩等进行精细处理，可以使挤出机的压力、真空度得到快速提升，进而保证成型的质量、产量。切条机、切坯机虽然其功率合计在2.2~20千瓦不等，但是采用精准切割机可以将挤出泥条的利用率提高10%以上，也可以说成型系统节电至少10%。成型工段也是砖厂故障率最高的工段，原料及产品变更导致机口调整或更换，机械或电气故障、停电甚至雨雪天气都会影响到有效开机。能否连续化生产、降低停机时间是成型工段节电的标志。对于低塑性的物料或在冬春季节，给搅拌挤出机和挤出机通入蒸汽对物料进行处理，可以将其潜在的塑性和结合能力充分发挥出来，也有利于缩短干燥周期，提高干燥质量、降低干燥能耗。

3.1.3.动力配臵

从电气专业的角度来讲，烧结砖瓦行业三相异步电动机为最主要的电耗来源。目前全世界的50%以上电能来被三相异步电动机消耗，中国则占到60%~70%，砖瓦行业的使用比例则更高。砖瓦企业想要在减少电耗的方向上下功夫，三相异步电动机的合理应用是核心问题之一 1）电机的合理选型

对于功率较大，占据全厂总耗电较大比例的电机，应注意合理的功率选型。如果功率选型过大，电机长期处于轻载, 则消耗的无功功率比例相应增大, 用电效率相应降低，造成电能的极大浪费，同时也可能面临供电部门低功率因数的额外收费。同样对于三相异步电机的选择，尤其是对于功率较大的电机，应避免为降低投资，购入低能效产品，而应更多考虑质量较好、铜耗较低、效率较高、性价比较高的一些国产优质品牌，长期使用也会节省可观的用电费用。

2）电机的合理使用

此外，我们还应当从工艺角度和工厂运行管理制度下手，尽量避免大功率电机频繁的负荷剧烈升降和长时间的空载运行。因为每当电机满足瞬时的高转矩要求后，都会较长时间处于相对轻负载运行状态，造成一段时间内电机绕组磁饱和、电机效率较低。另外，大功率电机的不必要的长时间空载运行，也会造成电能的浪费。

3）节电设备的应用

结合我国烧结砖瓦行业现状，目前应使用其它行业已较为广泛应用、技术成熟、性价比高的节电设备，同时注意将其合适的设备匹配。例如，由于气候、工作制度、市场等因素的影响，生产线产量会有较大起伏，热工系统的风机电机可能既需要长时间接近额定功率的高负载运行，又需要长时间处于较低负载运行，这种情况最好采用变频器这类变频调速设备。

3.1.4.减少不必要的“过度加工”

根据原料的硬度、含水率及物料平衡要求配臵破碎筛分设备即破碎机达到设计的颗粒级配，筛分设备的孔径及筛分效率满足设计产量，使筛余量始终保持在较低水平，真正做到高效破碎，及时筛分，避免了筛上料积蓄。在杂质过多时可将闭环破碎改为开环破碎——废弃筛上料，还可以避免低效破碎产生的配比失衡。

个别选用摆式磨粉机的生产线可能由于物料含水率过高，加之配套风机的风压或风量偏小，分析级安装过高致使细粉在破碎腔内滞留甚至固结，磨机产量急剧下降。

砖瓦原料的粗、中、细颗粒并不是细料越多越好。物料中细粉过多，会导致坯体变形大，干燥收缩大、缺陷多，烧后制品尺寸公差超标，强度低。所以根据原料、产品、效率及能耗应该建立“经济破碎粒度”的概念。

3.1.5.提高单条生产线产能

我国的砖厂单线规模普遍偏小，工艺水平差异较大，但是工艺相近的砖厂随着产量增加单位能耗有所下降。以同等装备水平的煤矸石烧结砖厂为例：年产3000万块以下电耗约650kWh /万块，热耗约1700kJ/kg成品；年产4000~6000万块电耗约600kWh /万块，热耗约1600 kJ /kg成品；年产8000~12000万块电耗约550kWh /万块，热耗约1400kJ/kg成品。

3.2．新型设备节能

近年来砖瓦行业鲜有新型节能工艺及装备的出现，原因有以下几点； 1）工艺技术标准不健全，产品标准单一；只有专用机械设备而无标准设备，即便是同一规格设备每个生产单位的安装图也不统一，有些厂家甚至不提供详细的安装图；图纸的不统一导致了工程图的延迟，而且一旦更换其他厂家的设备就得重新改造甚至重新施工设备基础；有些设备厂家不在机械结构、关键材料和加工工艺上下功夫，只是单纯地加大功率以适应所有的原料和产品。不考虑砖厂因动力加大而带来的电力成本是砖瓦机械普遍存在的问题； 2）与其它非烧结墙体材料工厂比较，砖瓦厂工艺复杂、投资大、产品售价总体偏低，大部分投资者仍缺乏稳定而较高的收益，从而抑制了其采用先进工艺、配备高端设备上大规模生产线的积极性；

3）在欧美，烧结黏土制品从来都是跨区域销售且是价值不菲的“奢侈品”，从业者也有很高的地位；而在我国，砖瓦一直是地位“低下”的地方建材，往往被人蔑视，甚至成为低端产业的代名词。在欧洲，烧结砖瓦行业有自己的一系列完整的原材料评价（矿物.成分、工艺特征、干燥特性、烧结性能等）体系、有着完备的工艺评价体系、有着成熟的热工系统考核方法，更有着先进的机械设备制造商，而且制造水平堪与航空、电子工业相媲美。甚至可以说：每一个砖厂就像是一个研究所，每一个机械厂就是一个设计院。在我国，砖瓦工业最早进入市场，由于缺乏政策的强力扶持与严管，不管是机械还是砖瓦产品，鱼龙混杂，良莠不齐。由于缺乏原创性的研究和集成创新，没有借鉴其他行业的先进技术，大部分设备为相互克隆的产品，水平低下的机械设备与窑炉无情地吞噬着昂贵的电力和宝贵的煤炭资源。

当然，近十年来国家墙改力度的加大，国产引进型设备的广泛采用，房地产业的高速发展刺激和促进了墙体材料工业的技术进步和砖价的上涨，投资烧结砖瓦有了一定的利润空间；一些新技术和新装备在一些大型项目（多在地位不同的煤炭、电力行业）中得到应用并取得了一些成效。对于提高劳动生产率、扩大产能、生产高端产品、促进行业的技术进步具有示范作用。如在原料及其制备工段采用自动化配料系统；原料破粉碎工段采用大型粉磨系统（烘干立式磨粉机、烘干球磨机、摆式磨粉机）；陈化库采用桥式多斗挖土机；采用码坯机械手、自动码坯机、单层干燥自动化装卸载系统；采用成品卸垛机、打包机等。但是采用上述设备的生产线工艺比较复杂，工程造价提高，而且以消耗电能为代价，还增加了单位产品的成本。但是这些设备代表了砖瓦行业最新、最先进的技术，代表了砖瓦工业的发展方向。目前在节电方面比较有成效的设备有：搅拌挤出机、圆盘筛式喂料机、多泥条挤出机、中压轴流风机（均带有变频调速装臵）。

3.3．热工设施节能 3.3.1.小断面干燥室——轮窑系统

1）干燥室

确定每一种产品的最适宜的码车图，以利干燥室内热交换及坯体脱水； 进车端设臵简易干燥门并在进车后及时关闭，防止吸入冷空气；

每个送热风支道都安装调节门以便将总风量分配均匀；根据原料和产品调整好支道内各段混凝土盖板的间隙；

校验送、排风机选型参数是否得当，必要时更换机型或调整电机；送、排风机加装变频器随时调整风量以适应生产过程和气候的变化。

2）轮窑

对于仅采用热烟气作为干燥热源的、需要有热风炉补充干燥室不足热量的轮窑，在其直窑段每个窑室需要增加抽取余热风闸，独立设臵热风道，抽出余热后再与烟热混合送往干燥室；

烧窑工要熟悉带有余热系统的轮窑结构，熟练掌握热风闸的操作。3.3.2.“一次码烧”干燥室——隧道窑系统

1）干燥室 a、存在的问题

冬、春季倒坯、产量低，配套的系统操控性差、反应不灵敏是普遍存在的问题，由此加剧了窑炉热耗和配套设备电耗。主要是由于干燥室进车制度混乱、码坯方式不合理、排潮不畅、送风不到位、干燥室过短等诸多问题导致。

b、采取措施

稳定进车间隔：

码好的坯车必须按干燥室工作制度进车，成型工段下班前在存车道上必须存储够干燥室一个班或10h进车需要的坯车；存坯量不够的干燥室应在夜间降低送风温度或按干燥室进车端湿度控制排潮风机的启停，如在湿度大于95%时开启风机，湿度小于75%时关停风机，最好使用变频器来控制风机。

控制码窑密度： 烧结普通砖220~240块/ m 3；多孔砖260~290块（折烧结普通砖）/ m3；空心砖280~320块（折烧结普通砖）/ m 3。而且内燃砖要边密中稀，坯垛顶隙小于80mm；侧隙小于80mm。

顶送风与侧循环：

以顶送风为主，侧循环为辅。占送风总量的70%左右的热风以不低于600Pa的压力从干燥室顶部的条形孔送入窑车上坯垛之间的空隙；侧循环风主要起扰动和搅拌作用，可有效降低干燥室断面温差和干燥残余含水率，为入窑后快速升温奠定基础；

辅助排潮：

在主排潮风机之后设臵采用离心风机的辅助排潮系统抽取干燥室车面的湿气可有效的防止冬春季进车端倒坯； 延长干燥室或加一条干燥室：

干燥室的基本任务就是生产出满足进入隧道窑所要求的最低残余含水率的干坯，入窑后能够快速升温。这样不仅能够加快焙烧的进度（干燥程度不够的砖坯在进入隧道窑后还得继续干燥脱水，在一定程度上也等于缩短了隧道窑的长度），而且节约燃煤。过短的干燥室不仅降低了干燥周期，也限制了该系统的合理布臵，如送排风口的布臵；将残余水分过高的坯体入窑，窑的预热带就会变成干燥带，窑的有效长度就会缩短，产量萎缩，自然也不会给干燥室提供足够的热源。因此，要对原干燥室的干燥周期重新校核，如果达不到要求，在场地允许的情况可下适当延长干燥室或加一条干燥室。但是要增加干燥室就必须对热风源进行重新分配。总而言之，干燥能解决的就不要推到窑炉；前一工序能解决的就不要推到后续工段。2）隧道窑

a、存在的问题

窑型：拱形窑顶部圆弧部位及侧面空隙过大，空气流速过快，断面温差大； 窑长：过短。系统设臵不完备，温度曲线过陡，产品出窑温度高； 码坯：顶隙及侧隙过大，中部间隙过小甚至整个断面码成一垛，造成坯垛断面上有效通风面积过低；码坯密度过高，中部通风差，违反了“穿流”焙烧的基本原则。

材料：窑顶及窑墙选用材质导热系数过大且厚度太薄，导致窑体散热大； 排烟系统：排烟段偏短、排烟口不能卸灰导致排烟不畅、排烟口过高导致排烟温度过高弱化了排烟过程对干坯的预热功能；

车底压力平衡：未设臵该个系统，使车下得不到冷却，约15%的热量得不到回收，窑内轨道变形和车轴润滑失效带来的卡车、脱轨、倒垛甚至窑体坍塌时有发生；

窑顶空腔换热：窑顶换热使隧道窑顶处于微负压状态，可以有效减缓含硫气体对窑顶结构甚至钢结构厂房的侵蚀；

冷却带余热抽取位臵及方法：该部位热量占隧道窑全部热量的70%以上，是最优质的热源。能否利用好这一热源决定一条生产线的成败。现有隧道窑的抽余热口大多设臵在窑外墙两侧，而且间隔过大、数量偏少。一方面热量得不到快速有效的抽取，致使坯垛中部得不到有效冷却，另一方面坯垛与侧墙之间流速过快；出现中部砖“过烧”，边部砖不熟的现象；产品出窑温度高是其显著特征；

风闸：所用闸阀（锅）直径不够且年久失修，操作不灵活甚至失效； 烟道：截面积不够、塌陷严重、阻力大；积灰甚至阻塞；没有或者无法安装换热器；

投煤孔: 起止点不当，投煤范围与温度曲线不一致；定位有误，使外投煤落在坯垛之间或砂封槽，不但不能有效的燃烧还给窑车运行带来隐患；

窑车：窑车与窑体之间没有形成曲封，耐火及保温材料用量极少甚至不用，保温差，破损严重导致车下漏风；

窑门：没有设臵截止门，出端窑门未安装冷却风机甚至没有出端门，使焙烧过程应处的封闭体系变成了敞开体系，生产过程易受环境影响而不好掌控；缺乏强制冷却延缓了焙烧过程，加大了推车间隔； b、解决问题的措施 热工系统技术改造

由于隧道窑焙烧系统是节约热能消耗的主体，与其相关配套设备投资较大，许多不合理的问题普遍存在，而且由来已久，要完全解决这些问题需要有个过程。因此，各砖厂应从自己的实际出发，有针对性地抓主要矛盾，阶段性地完成节能技术改造。对于那些系统及结构落后、年久失修，能耗居高不下的窑炉要坚决拆除重建。技术改造要从完善系统、调整设备，加强窑体与窑车保温及管理做起，稳步提高进车速度，产量和质量逐渐上升，能耗会明显下降。具体可从以下方面实施：

窑型：采用吊平顶结构隧道窑，不仅气流分布均匀，而且便于机械化码坯、卸窑车。为了延长隧道窑的使用寿命，最好采用耐火砖吊顶；

窑长：2.5m断面：88.3~98.3m长；3.4m断面：108.1~134.2m长；4.6m断面：131.3~144.35m长；6.9m断面：144.35~153.05m长；

码坯：码好坯垛的窑车是隧道窑中的最小单元，其尺寸取决于产品规格和码坯方式。要达到合适的“断面空隙率”和“码窑密度”就不要码的过高、过密。最好码成1×1 ×1.5~1.6m(长x宽x高)的垛身，在入窑前最好通过检查门，既保证了较小的顶隙和侧隙，又不至于与窑墙碰檫；

材料：窑顶及窑墙最好采用复合结构，最大限度地减少窑体散热； 排烟系统：排烟过程的一个重要附加功能就是消除干燥过程的不均匀性，保证坯体得到充分预热。因此，排烟段不少于30m，低温及高温烟气排出口分别不低于6对和4对，低排烟温度控制在100~120℃；

车底压力平衡：必须设臵该系统，使车底得到冷却、平衡车下与窑内压力，并回收散入车下的热量，也有利于发生事故时救援人员的进入；

冷却带余热抽取：在窑的冷却带后部温度曲线对应450~200℃范围内窑顶设臵9~12排不锈钢余热抽取孔，每排3个抽出口，孔径150~200mm，可有效抽取余热，为干燥室提供充足的热源；

烟道与风闸：采用钢制管道替换原有的砖砌风道，铸钢蝶阀代替铸铁闸锅，蝶阀下部连接卸灰口，可定时清理积灰； 投煤孔: 将投煤孔的设臵范围延长到20m以上，并使投煤孔直径的三分之一在投影上与窑内坯垛边缘重叠，使投煤不断受坯垛的碰檫以减缓其下降速度、提高燃烧效率；投煤孔的设臵应与窑顶结构相吻合；

窑车：砌筑必要的耐火及保温材料，角砖与框砖的荷重软化点及热震稳定性最好达到3级高铝砖的指标；框砖与窑墙探头砖之间必须设臵曲封；窑车与窑车之间耐火材料及钢结构也必须形成很好的封闭结合；

窑门：进车端门后一个车位设臵截止门，以减少外部干扰；出端门安装冷却风机，为焙烧带供氧的同时强制冷却制品，有效缩短窑长； 必须配臵自动化运转系统及热工检测系统

烧结砖瓦行业中，自动化设备和系统是为工艺和热工系统服务的。除去替代劳动力、监视系统安全稳定运行等作用，改善生产线能耗水平也是自动化系统的主要作用和发展方向之一。

自动化与过程与控制在烧结砖瓦厂的生产及管理已得到广泛应用。工控机、变频调速器、可编程控制器在切、码、运系统、热工运转系统、热工检测系统及生产管理系统的应用大大降低了设备电耗、工艺能耗，稳定了产品质量；使生产过程有了可靠的检测和控制手段，提高了劳动生产率。

干燥焙烧是烧结砖生产线中关键的环节，因而干燥室和隧道窑工作状况的稳定、窑车窑门运转设备及其运行管理将直接影响产品的质量和产量。应用工控机、变频调速器对干燥室隧道窑的温度、压力制度等进行巡检和控制，采用PLC可编程控制器对窑车运转系统进行程序化控制，稳定生产、提高产量、保证质量、节能降耗。目前国内外砖厂都把热工测控及热工运转系统都放在比较重要的位臵。热工运转系统

为保证窑车窑门运转系统生产安全、可靠、准确、先进，窑车窑门运转工序采用可编程控制器进行程序自动化控制，兼顾系统的经济性。该系统对窑车、步进机（节拍器）、窑门、摆渡车、顶车机、出口拉引机，回车牵引机等运转设备进行集中控制并根据干燥室及隧道窑的干燥焙烧制度制定运转程序，可编程控制器按照程序控制各运转设备的运行，进一步提高了设备运行的可靠性，避免了因人为因素造成的误操作。对产品的质量而言，严格的进车制度保证了干燥室及隧道窑内温度、压力的稳定、平衡，对产品的质量起到了稳定和保障作用。

热工检测系统

烧结砖生产线的干燥室及隧道窑温度、压力检测调节控制系统对半成品、成品的干燥及焙烧过程进行监测、预测和自动控制，是生产线上不可缺少的手段。该系统采用工控机作为上位机，与可编程控制器、传感器、执行器组成的检测系统，对干燥室及隧道窑温度、压力进行实时监控。工控机对整个干燥焙烧过程进行管理，监控各测点工作状况和发展趋势；可在线修改调节参数，或对控制逻辑进行组态修改；保存和处理温度、压力等的异常波动；自动诊断传感器故障；对紧急状况进行声光报警；可打印保存各种相关参数和统计图表。

该系统对干燥室隧道窑温度、压力的检测、调节，是通过稳定零压点和调节干燥室隧道窑各段排风量来实现的，其执行机构有变频调速器、电动或气动执行机构等。

该系统采用安装方便，抗干扰能力强。同时采用集散方式，可减少热电偶补偿导线、安装辅材等用量，维护及检修也相对方便。且上位机可与系统外进行通讯。

通过对干燥室隧道窑的温度、压力的检测、调节及窑车窑门运转设备的自动控制大大降低了劳动强度，优化了生产环境，减少能源消耗和人力资源的浪费，提高了企业管理水平。

热工监测系统需要进一步完善

虽然利用温度传感器（热电偶、热电阻等）对隧道窑进行全方位的温度值监测是十分必要的，热工监测系统从硬件和基本软件还比较完善；但是利用温、湿度传感器对干燥难度较大的生产线的干燥室进行监测和干预，也有很大的必要性，目前做得还远远不够。作为以PLC为核心的程控系统，从硬件上来说热工监测系统组成并不复杂，衡量一套热工监测系统的标准主要还是软件的功能。热工监测系统的软件不但要有最基本的监测安全运行的数据、图表和画面显示，更应在热工系统节能上下功夫。热工监测系统应该服务于热工节能的宗旨，而不能擅自制定热工参数。要建立完善的热工节能软件，应该在热工专业针对特定热工系统给定的边界条件和图表下，在软件组态中，不但实现实际热工监测数据同最节能的理想焙烧曲线的数据比对和直观显示，也应有实际焙烧曲线偏离较大时的处理提示或反馈控制。

热工系统自动化的发展趋势

由于行业现状和国内使用内燃料的特殊性，自动化系统在烧结砖瓦行业并没有实现真正意义上的闭环控制自动化系统。但是，作为大量消耗燃料的行业，烧结砖瓦行业要真正实现节能，就必须由自动化系统精确、最优地控制燃料送料和燃烧过程，虽然目前这类技术从技术应用和市场环境来讲尚不成熟，但却是烧结砖瓦行业的未来的一个发展趋势。

想要控制隧道窑燃烧系统燃烧过程的精确性，目前来看有两个主要思路。一是在具备可接受电反馈信号驱动，且可量化控制的燃料送料系统的前提下（如可量化控制的燃气、燃油喷嘴或煤粉送粉系统），建立温度传感→数据对比→控制燃烧系统调整→温度传感这样真正的闭环自动化控制系统；二是也可通过一段时间内的温度传感-数据对比分析-计算出车时间，做到精确控制出车时间的开环控制。不论哪种控制，都可在一定程度上做到燃料或燃烧系统的优化利用，从而达到节能的目的。

3.4.生产管理

3.4.1.技术培训

生产线中对技术管理、电气控制、干燥室及隧道窑操作、码坯机及卸垛机、机修、成型等重要岗位对员工的素质及技术水平有较高的要求，应在施工中、投产前进行岗位培训，帮助职工尽快提高操作水平和故障排除能力。对上述岗位的技术工人应重点培训、严格考核，条件具备的单位可依托有关机构技术认证，使其具有解决较大技术难题和突发事件的能力。对其他岗位的操作人员，在上岗前也要短期技术培训，每个人都应对生产线有所了解，掌握优质高产技能，掌握安全生产知识，了解本岗位工作责任与全局的关系，确保生产线正常运转。管理人员最好经历生产线的建设与调试，熟悉生产工艺，掌握主要质量控制点。要严格管理每一个工艺环节，使生产线无论在技术上、产品质量与产量上、还是在生产劳动组织上达到一个较高的水平。主要负责人应进行较高层次的技术和工商管理配训，在提高企业管理水平的同时，建立和提升企业文化，充分发挥人的主观能动性和设备潜能，获得最佳的经济效益。3.4.2.建立规章制度和质量保证体系

为了使生产线能够正常运转，顺利生产出符合标准的优质产品，要求建立一套严格的规章制度，强化安全生产、环境保护、节能降耗责任制。

4.节能效果预期

5.规范化热工系统示例

5.1.干燥室——轮窑系统示例（年产3000万页岩烧结砖）

5.1.1.产量指标

本项目确定的生产规模为3,000万块/年（折烧结普通砖砖）。干燥和焙烧两工序的累计废品率按10%考虑，则全年实际成型量为3,300万块。5.1.2.干燥室

码

坯：码高 630mm（90mm多孔砖240mm 1立＋ 90mm4卧）毫米，每车码坯数161块(折普通砖273.4块)；

干燥车： 外形尺寸：长×宽×高 1,100×1,040×250mm 数

量： 850辆（其中干燥室内容车660辆）1)系统及结构 选用小断面隧道干燥室。干燥室采用砖混结构，侧墙为红砖墙，顶部由预制混凝土顶板，炉渣保温层组成，在其上铺冷底子油一道，二毡三油等作为防水层。

隧道干燥室主要热源为轮窑余热，热介质通过烟道由送热风机从底部供给每条隧道。隧道干燥室设有送风系统、排潮系统及检测系统。干燥车采用底层为竖码的码坯方式，以提高干燥效率和半成品的质量。

2)主要技术参数

总长：

61m

容车数：

55×2辆(双轨道)内宽：

2.2m(单通道)有效高度：

0.79m

每车装载量：

161块(折普通砖273.4块)码坯密度：

286块/m3（折烧结普通砖砖）送风温度：

110～130℃ 排风温度:

28~30℃ 排潮湿度:

75~90% 干燥合格率：

95% 干燥周期：

37h

每组年产量：

3,000万块(折普通砖)每组通道数：

5条 热耗指标：

4,2 00kJ/ kg水

干燥室外形尺寸：

61×12.94×1.34m(长×宽×高)5.1.3.轮窑

1)结构与特点

该生产线采用新型轮窑焙烧。该轮窑具有完善的燃烧系统、排烟系统、余热系统，通过对这些系统的调整，使窑内的焙烧制度更趋合理，生产出合格的页岩烧结砖。轮窑采用毛石基础、墙体采用烧结普通砖砌筑，火眼及抽余热口采用耐热混凝土浇注。

轮窑热源主要为内燃掺料所含热量，不足部分由外投煤补充。2）轮窑的主要技术参数

窑室规格

门数

36~42门 直通道部分几何尺寸： 门距 5.00m

内宽

3.60 m 内高

2.70 m 断面面积

7.97 m 2 每窑室容积

39.85 m 3 弯窑部分几何尺寸：

外弯半径

4.76 m 内弯半径

1.16 m 窑室容积：

72.57 m3 窑顶结构：

拱型

三心拱 夹角

α=60°,β=60° 半径

Ｒ＝2.40 m, ｒ＝1.20 m 矢高

1.36 m 部火日产量：

5～6万块 工艺参数：

码坯密度

240块（普通砖）／m3 内燃程度

～80％ 热耗指标

1400 kJ/kg产品 坯体入窑水分

５～６％ 成品率

95％ 年工作日

330天 工作班制

３班／日 焙烧制度：

烧结温度

950～1050℃ 火行速度

1.2m／h 余热

直接余热+烟热 排烟方式

机械排烟（全部送往干燥室）

5.2．“一次码烧”干燥室——隧道窑系统示例（年产3000万页岩/煤矸石烧结砖）

5.2.1．干燥与焙烧热工设备的确定

根据原料及工艺,干燥和焙烧两个工序所需的热工设备分别采用中断面干燥室和中断面平吊顶隧道窑。此种工艺的特征为：工艺流程短、投资合理、生产过程灵活，充分利用了隧道窑余热，发挥了隧道窑的能力。有利于缩短工艺流程、减少消耗。此外，隧道干燥室和隧道窑温差小、热效高、产量大，技术先进，窑体和附属设备及关联构筑物投资少，有利于降低生产成本，提高产品质量，可在短期内达产达标，提高经济效益。

5.2.2.干燥与焙烧技术参数

1)产量指标

本项目确定的生产规模为烧结普通砖3,000万块/年。干燥和焙烧两工序的累计废品率按10%考虑，则全年实际生产量3,300万块。

2)、码窑形式及窑车的规格尺寸

码窑形式及码坯量

砖坯采用人工码坯。窑车纵向码2垛、横向3垛，多孔砖90mm高度码14层（烧结普通砖115mm高度码12层）。

窑车尺寸：长×宽×高

2900×3460×840mm（含衬砖高度）窑车数量：110辆（其中干燥室和隧道窑容车30+46 =76辆）3)干燥室

a、系统及结构

本工艺选用平顶干燥室。干燥室采用砖混结构，钢筋混凝土顶板，曲封以上墙厚490mm。

干燥室热源为隧道窑余热，热介质通过外部管路系统供给干燥室。干燥室设有主送风机侧进风系统、主排潮及辅助排潮系统、检测系统。除检测系统外，其余系统均由金属管路及相应的风机组成。为防止干燥介质直接冲击坯体，产生不良影响，把所有的进风口、排风口设在坯垛之间的预留空间上。由于干燥室的所有风管都设臵在干燥室外部，将给调试工作带来很大方便，也为检修工作创造了良好的条件。b、主要技术参数

总长：

87.8m 容车数：

30辆(有效容车29辆)内宽：

3.4m

内高:

1.40m(90mm多孔砖码高14层、总收缩4%,顶隙90mm)每车装载量： 2,352块(多孔砖4压7码法，即孔洞垂直向上，码高14层，折烧结普通砖3,994块)

码坯密度：

289块/m3（折烧结普通砖）送风温度：

100～120℃ 排潮温度:

30℃ 排潮湿度:

≥80% 干燥合格率：

95% 干燥周期：

27.6h 单条年产量：

3,000万块 热耗指标：

4,2 00kJ/kg水 窑车规格：

2,900×3460×840mm 干燥室内规格：

87.8×3.4×2.35m 干燥室外形尺寸：

87.8×4.14×2.72m 4)

隧道窑 a、隧道窑系统

隧道窑设有完善的排烟系统、冷却系统、余热系统、压力平衡系统、运转系统和热工监测系统，通过对这些系统的调整，窑内的焙烧曲线更趋合理，生产秩序更加协调。

隧道窑在进车端设臵了预备室，在预备室与窑预热带连接处设臵了截止门，还在两头设臵了端门，这样可以有效地避免冷空气进入窑内，保证窑的运行及焙烧不受外界影响。b、隧道窑结构

基础：

窑基础为条形基础。由下向上依次为灰土+毛石+钢筋混凝土梁(轨道梁)/板(窑墙下)

墙体：

隧道窑预热带与冷却带200℃以下墙体采用红砖砌筑；其余部分为复合墙体，即焙烧带、保温带窑墙最内层用黏土质耐火砖砌筑，保温层采用黏土质隔热砖砌筑及耐火纤维毡（温度曲线在600℃以上对应部位）或岩棉毡填充，外墙用红砖砌筑。

顶结构：

在窑两端低温带各留有一车位采用现浇混凝土顶板；其他部位，耐火砖通过耐火吊挂砖在顶部H型钢梁之下，钢梁的重量由两侧的耐火砖墙承载。耐火砖上铺设耐火纤维毡及岩棉毡、板，组成复合保温层。在材料层间及保温层最上部涂刷高温黏结剂以保证材料的绝热性和结构的耐久性。

投煤孔具有补充热量、调试、观测、负压下补充氧气或冷却、正压下释放热量等功效，在内燃烧砖隧道窑广泛采用，不能减少或随意取消。

直接抽取余热系统，臵于隧道窑顶部，温度曲线450~200℃范围内，抽取的余热占干燥所需的80%。该热源干净、基本无污染。经与换热器热交换除可供职工洗澡及陈化库冬季采暖外，其余与高温烟气混合送入干燥室。快速有效地抽取制品直接冷却热，也可缩短窑的长度，节省建窑投资。

砂封

窑车的裙板插入砂封槽,将高温与外界隔离,以防止负压下冷风吸入窑内降低窑温或正压下高温气体窜入窑下损毁窑车钢结构以及引发轨道变形。

c、隧道窑主要技术参数

窑长：

134.2m 容车数：

46辆(有效容车45辆)内宽:

3.4m

内高: 1.37m(多孔砖码高14层、烧成收缩2%,顶隙85mm)烧成温度：

1000℃～1050℃ 烧成周期:

45.08h 烧成合格率:

95%

热耗指标：

1300～1,400kJ/kg制品 单条年产量:

3,000万块 /年 隧道窑内规格：

134.2×3.4×2.31m 隧道窑外形尺寸：

134.2×7.16×3.45m

6.结论与建议

6.1.技术节能是砖瓦工业长期面临的重大课题

烧结砖瓦以及建筑节能是一个庞大的系统工程，涵盖了原料节能、生产节能和产品节能。在原料节能方面，各地砖厂积极地落实了国家有关节能法规，基本上都采用了煤矸石、粉煤灰、石炭等含能工业废渣作为内燃，已取得了很大的成效。因此，除个别有条件的地区外，利用含能的工业废渣节能将不作为烧结砖瓦厂技改的重点。建筑节能由建设系统牵头，与规划、设计、施工、配套产品密切相关，墙体材料作为基础和重要环节责无旁贷。

6.2.烧结砖瓦厂的技术改造必须有前瞻性 在烧结砖瓦厂的技术改造前应对原有生产线的生产现状尤其是能源结构、能耗水平、节能方向、管理水平有深入的了解，要与有关企业进行了认真地交流，拿出切实可行的节能技改方案。由于国家大气环境标准及烧结砖瓦厂的工艺标准、产品标准、能耗标准及会不断地提升，烧结砖瓦的能源政策也会更加严苛，有关部门的执行及执法力度也会加大，因此，新的设计或重大技改中与生产工艺、装备功率、热工系统相关的边界条件必须明晰，能耗指标必须严格计算并在生产中得到考核、验证。

6.3.现代的烧结砖瓦厂必须规范设计

大型烧结砖瓦厂不仅投资大而且有比较复杂的工艺过程，涉及到工艺、热工（干燥及窑炉）、电力与拖动、自动化、机械、总图运输、建筑与结构、给水与排水、采暖与通风、环境保护、技术经济等专业。而且只有各专业规范、有序地做出完善的设计图纸和设计文件，造价工程师才能编制出工程预算并作标的，工程才能进入正常的招标程序，造价和质量从源头上也能得到很好的控制。由于烧结砖瓦厂工艺平面布臵与原料、产品及产量、投资息息相关，往往受到场地限制。因此，设计方案既决定了工厂能耗，更是成为砖厂成败的关键。在确定设计方案进入施工图设计之前，项目负责与工艺专业负责应将能耗指标分解后下达给各相关专业，通过设计过程的互动与调整，在满足节能规范并通过节能审查后才能正式打印施工图。

6.4.必须采用可靠成熟的技术和设备

烧结砖瓦厂基本上是各种机械设备、电气设备和热工设备的运用，每种设备都有其适用范围和市场定位，必须是经过市场考验和认证的成熟技术才能进入工程领域。近年来砖瓦装备出现了一些新技术、新产品，对行业的技术进步起了积极的推动和引导作用。但是一些不成熟的装备也充斥着市场，如“山寨”隧道窑、全纤维吊顶隧道窑、一次码烧轮窑、脱硫除尘系统（假）、辊道窑烧砖、微波干燥、无所不能的挤出机等，有些甚至违反了机械原理、硅酸盐物理化学、设计及施工规范中最基本的要求，夸大其词，无中生有，不但扰乱了正常的视听和技术交流，败坏了企业的声誉，而且制造了一大批能耗高、污染大、效益差的短命企业和不良资产，引发了一系列的经济纠纷甚至诉讼，在行业内外造成了极其恶劣的影响，但是这些事件的始作俑者仍然以所谓的高新技术为噱头牟利。因此，清理伪劣技术产品，净化砖瓦技术市场，彰显公平正义也是烧结砖瓦行业一项长期而艰巨的任务。

6.5.采用先进装备促进烧结砖瓦工业现代化

具有七千年历史的烧结砖瓦作为少数有文化印记的器物伴随了人类的整个发展过程。实践证明人类的发展永远离不开烧结砖瓦，而砖瓦工业的现代化更需要我们的不懈努力。虽然改革开放以来我国砖瓦工业取得了巨大的进步，其产量、质量、价格也有了很大的提升，在消费者心中是物美价廉的墙体材料的代表。但是，我们的产品还比较单一，劳动生产率还比较低，职工的工作劳动强度比较大，劳动环境比较差，物耗和能耗比较高，经济效益比较低，仍是一个低水平的工业门类。能否用10~20年采用由完全拥有知识产权的国产高端设备和先进工艺生产出具有国际水平的装饰砖瓦、陶板、保温隔热砌块？能否用国产的热工设备将热耗降至1300kJ/kg制品以下？能否用国产的自动化设备将劳动生产率提升到100万块/人.年以上？这既是摆在中国砖瓦人面前的“三座大山”，又是一项宏伟目标，而这一切的改变依赖于我们整个行业从业者素质和管理水平的提高，有赖于工艺与装备水平的日臻完善，我们还有漫长的路要走。

鸣谢：本文采用了湛轩业教授级高级工程师，许淑玲高级工程师的意见和建议，在表示感谢！

第五篇：Ag基材料烧结技术研究进展范文

Ag基材料烧结工艺研究进展

李岩 1600516 摘要：银基材料广泛应用于工业生产中，许多研究者对于银基材料的烧结工艺也进行了探索。本文总结了近二十多年来Ag基材料的烧结工艺，并对其未来的发展前景进行了展望。

关键词：Ag

烧结工艺

粉末冶金

1.前言

单质银是面心立方晶体，具有良好的塑变能力和优良的电学热学性能。银的磁化系数小，是反磁性物质，银的标准电极电位比氢高，具有稳定的化学性能，同时抗腐蚀性也相对较好。所以在银基合金基体中添加高强度增强体，既可保持银合金原有良好导电、抗强磁场等性能的同时，又提高了银基合金的应变强度、抗摩擦磨损性能等，进一步满足电子电路、电器系统及和导电有关的其他领域的需要。

银粉是电气和电子工业的重要材料，是电子工业中应用最广泛的一种贵金属粉末，为厚膜、电阻、陶瓷、介质等电子浆料的基本功能材料[1,2]。近年来，纳米微粒和纳米材料已成为材料科学领域的研究的热点之一。纳米级银粉，除了具有常规银粉的一些性能外，还具有特殊的性能，可用作导电银浆，在化纤织物中添加纳米银，可改变其导电性能，并使化纤织物有很强的杀菌能力；纳米银晶体，作为稀释致冷机的热交换器，效率比传统材料高30 %，纳米银粉还是有机合成中非常好的催化剂。

目前银基粉末复合材料包括热电材料、陶瓷复合材料及电触头材料等，所利用的仍然是银所具有的良好的导电性和导热性[3]。随着科技的发展和理论基础的进步，依托先进设备，银基粉末复合材料的制备工艺越来越多，比如快速热压法，高分子网络凝胶法和放电等离子烧结技术，溶液浸泡法等。本文总结了一些Ag基材料烧结工艺的研究现状，并对其未来发展前景进行了展望。

2.工艺

早期的银基材料多采用传统的粉末冶金法，即将粉末机械混合、压制、烧结。采用这种方法，设备简单，添加元素容易控制，可以在较大范围内调整合金的成分，但是制备的材料密度较低，氧化物质点较粗大，耐电弧腐蚀性较差。为提高材料的密度与性能，几十年来新工艺、新技术不断涌现，如熔渗法、快速热压法等。

曾德麟[4]采明粉末烧结冷轧的复合工艺制得的人Ag-Cu双金属片材，其物理力学性能二接近用其它方法得到的致密双金属材料，而且具有复层晶粒细、界面结合力强的优点，塑性性质可完全满足进一步加工的要求。张万胜[5]研究了双层挤压和烧结复压及粉末的混合方式对制备的AgSnO2触头材料的性能比较，发现制造工艺和所用粉末的类型可引起材料接触电阻、熔焊力和电损蚀等性质方面发生很大变化。

刘想梅等人[6]采用溶胶-凝胶法制备了SnO2-TiO2混合纳米粉末，把制得的纳米粉末用化学镀的方法进行包覆后与纯银粉按90 ：10(质量比)混合，将粉末放入模具中，对压制成型的试样采用分级保温烧结的热处理方法，制成Ag-SnO2-TiO2触头材料。研究发现溶胶-凝胶法制得的粉末比机械混合法制得的颗粒小，达到了纳米级，且Ti4+进入到了SnO2的晶格中，提高了导电率，而机械混合法不能使Ti4+进入SnO2的晶格中。

石宇等人[7]研究了利用快速热压法制备N型Ag0.8Pbm SbTem +2热电材料，采用很快的升温速度，比较短的保温时间，抑制了晶粒长大。通过降低烧结时间，提高烧结温度等措施可以使热电材料达到一种理想的状态：声子散射加强的同时，载流子迁移率却不受影响。按化学计量比，把PbTe粉末、A g粉(纯度99.999 %)、Sb粉(纯度99.999 %)和Te粉(纯度99.999 %)混合均匀，放入石英玻璃管内，抽到气压<1.33 ×10-2Pa封管，熔10h，熔炼温度1273K。对熔炼得到的合金锭进行高能球磨，球磨介质为乙醇，在转速200r/min的行星球磨机上球磨20h，干燥后得合金粉。把合金粉装入石墨磨具，利用高频快速热压烧结装置，升温速度为70K/mim，在673K，压力为20MPa下，烧结30min，随炉冷却至室温。通过物相分析发现，衍射峰的位置向衍射角增大方向略有偏移，说明Ag、Sb离子形成了掺杂。球磨之后具有较高的表面能。经烧结后形成的试样孔隙率低，晶粒细小。通过对其热电性能的测试，合金材料获得了很高的Seebeck 系数。

宋英等人[8]研究了Ca3Co4O9/Ag陶瓷复合材料的制备及其热电性能。以分析纯Co(Ac)24H2O和Ca(Ac)22H2O为原料，按照一定化学计量比溶于水中，与金属离子以摩尔比1.1∶1加入络合剂乙二胺四乙酸(EDTA)溶液，搅拌溶解后加入NH3H2O调整溶液的pH值在6左右时，加入丙烯酰胺和N，Nˊ­亚甲基双丙烯酰胺。当温度至80℃时，加入偶氮二异丁腈引发剂，几分钟后形成均匀的紫色湿凝胶。将湿凝胶放入微波炉中加热，快速脱去水分，形成干凝胶。将干凝胶在750℃煅烧4 h后，获得Ca3Co4O9粉体，再与不同摩尔比的AgNO3溶液充分搅拌混合，在此过程中，缓慢加热将水分蒸除，最后在750℃的条件下复煅烧1 h。将Ca3Co4O9 /xAg(x =0、0.1、0.2、0.3，尔分数)复合粉体置于石墨模具中，在800℃下进行SPS烧结，烧结压力15.7kN，保温时间为5min，升温速度为140℃/min，获得Ca3Co4O9/Ag陶瓷复合材料。XRD发现单质Ag的衍射峰随着Ag复合量的增加而逐渐增强。对Ag 复合Ca3Co4O9陶瓷的热电性能研究表明，复合Ag均使试样的电导率有所提高，但Seebeck系数却随着，复合量的增加而降低。由于电导率增加的幅度要大于Seebeck系数降低的程度，故而材料的功率因子所增加。

刘心宇等人[9]研究了利用溶液浸泡法制备Ag/BaSn1-xSbxO3CuO触头材料。将BaSn1-xSbxO3粉末经醋酸铜溶液浸泡后烘干，并在550℃下，经固相反应后制备出BaSn1-xSbxO3CuO复合粉末，然后与Ag粉混合，经滚筒球磨、高能球磨、过筛后即制备出Ag/BaSn1-xSbxO3CuO复合粉末。压制成形后置于马弗炉中于900℃下烧结3h后，得到触头材料Ag/BaSn1-xSbxO3CuO试样。经过实验测试发现用醋酸铜溶液浸泡BaSn1-xSbxO3粉末，经固相反应制备的BaSn1-xSbxO3CuO复合粉末比机械混粉法制备的复合粉末均匀。与机械混粉法相比，溶液浸泡法可明显改善Ag/BaSn1-xSbxO3CuO触头材料的显微组织，提高了触头材料的力学和电学性能。刘想梅等人采用溶胶-凝胶法制备了SnO2-TiO2混合纳米粉末，对压制成型的试样采用分级保温烧结的热处理方法，制得的触头材料的电导率为66.9 %IACS，密度为9.63g cm3，硬度为92.3kg cm2，性能符合国标且优于美国和日本同类产品的，具有良好的应用前景。

徐国财等人[10]利用微波合成纳米银/PAMPS复合材料。在不加还原剂的条件下，采用微波辐射双原位聚合方法合成了纳米银/2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸均聚物(PAMPS)复合材料。微波作为一种新颖的合成技术手段，具有加热均匀、粒子在微波作用下易于成核等优点。通过UV-Vis、XRD、FRIP、TEM、XPS和TG分析方法对其进行分析和表征。结果表明：纳米银粒子具有面心立方结构，且均匀地分散在聚合物基体中；微波辐射时间不影响纳米银粒子的形态；纳米银与基体PAMPS中的氮原子和羰基氧原子存在相互作用，降低了PAMPS基体的热稳定性。

范莉[11]利用化学共沉淀法制备了Ag-ZnO复合材料。将银、锌（镍）溶于浓度为30%的硝酸生成硝酸盐溶液，经过滤、稀释与可溶性碳酸盐水溶液反应生成沉淀物，沉淀物溶液pH值≥10，用去离子水洗涤，经烘干、焙烧分解后得到银和氧化锌的混合粉末。按上述方法制备的Ag-ZnO复合粉末，采用压制－烧结－复压工艺。经实验测定，利用化学共沉淀制备的复合材料中，ZnO粒子细密，分布均匀。添加少量镍有利于提高耐磨和耐电弧腐蚀性。

Moon等人[12]研究了多脉冲闪光烧结制备Ag网膜的导电电极。闪光烧结技术具有与基于R2R的印刷速度兼容的非常快的烧结时间。通过金属纳米粒子的等离子体共振将吸收的光能转化为热能。

黄平等人[13]研究了SrBi4Ti4O15/Ag复合材料的制备及其介电特性，他们采用固相烧结工艺制备了SrBi4Ti4O15(SBTi)/Ag铁电复合材料。在烧结过程中，当温度达到300℃时,Ag2O将分解为Ag，SBTi 基体中形成金属Ag颗粒。根据XRP衍射图像分析:复合材料由SBTi和Ag两相组成，没有出现其它相；与Ag有关的衍射峰的相对强度随着Ag体积分数的增加而增大。Ag的加入可以起到促进烧结的作用。通过在SBTi 铁电陶瓷中加入微量Ag颗粒，使SBTi铁电陶瓷的烧结温度从1120℃降低到950℃。对材料的介电特性研究的发现，Ag的加入可以适当提高铁电陶瓷从室温到200℃的介电常数，但对材料的介电损耗影响很小。同时Ag的加入抑制了介温曲线上的介电常数的Curie峰。

王松等人[14]利用化学沉积包覆和粉末冶金法相结合的方法，研制一种新型的Ag-CNTs电接触材料。与相同工艺制备的Ag-Ni、Ag-SnO2传统电接触材料比较，新材料具有更好的耐电弧侵蚀性能和电寿命。DC（25V/15 A）电接触条件下，经10000次分断操作，其质量损失仅为102 mg。试验设定的4种电接触条件下，新材料的电寿命均为Ag-Ni和Ag-SnO2材料的2倍。

陈晓华等人[15]研究了烧结温度对SPS制备Ag/ La2O3触点材料的影响。采用放电等离子烧结(SPS)技术制备了Ag/ La2O3触点材料，研究了烧结温度对其致密度、显微结构及力学性能的影响。Ray等人[16]研究了一种新的放电等离子烧结Ag-WC电接触材料的方法。在放电等离子体烧结中，致密化主要以固态进行，从而将烧结温度限制在粉末混合物的液相线上，否则会导致液相在该过程中渗出，多相的均匀化为固态扩散。在SPS期间，所生产的触点已经结合到铜型材上，以消除额外的加工步骤。SPS复合材料具有更均匀的微观结构，并且比通过常规压坯烧结渗透产生的材料更硬和柔软。渗透的触点具有较低的电弧侵蚀，由两个工艺产生的触点具有类似的接触电阻。切换后的微观结构证实，SPS材料具有多孔接触表面层，与其冲压烧结渗透等效物相反，无裂纹。

Wang等人[17]研究了Ag纳米颗粒的无压低温快速烧结技术，吸附在纳米颗粒表面的有机层使其产生一层薄的保护层。通过对银颗粒的烧结生成了高密度的孪晶和大量的共格孪晶界，有效地降低了晶界散射效应，从而导致超高导热率。通过稀释有机壳，烧结时间大大缩短，烧结形态从松锥状变为网状。

3.展望 银粉是电子工业中应用最为广泛的一种金属粉末。近几十年来，随着科学技术的进步，特别是电子工业的高速发展，银粉的制备无论在技术还是设备上都取得了长足的进展，已经相当成熟。银基通断接触材料是银消费的主要领域，开发新的导电系数高、抗电磨损性能和抗熔焊性好、接触电阻低、有灭弧作用、加工性能好的银基合金接点材料，是取得良好经济效益的重要途径。现在，银基材料烧结工艺多种多样，有借助于传统的烧结工艺，也有新发展的工艺。总的来说，如何控制烧结温度和时间，制取优良性能的材料依然存在问题。随着科技的发展，对烧结机理的深入研究，必将会发展出更佳的工艺。

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