水泥窯預(yù)熱帶用耐火材料的選擇

水泥窯預(yù)熱帶也稱為分解帶，大約在回轉(zhuǎn)窯的12?14D之后的區(qū)間。國外資料中也有將預(yù)熱帶細(xì)分為預(yù)熱帶和與過渡帶相接的帶，帶其長度大約為2D。

水泥窯

在回轉(zhuǎn)窯筒體尾部相當(dāng)于筒體長度1/4?1/3的范圍內(nèi)，其磚面溫度不大于1200℃的進(jìn)料端(預(yù)熱、分解帶內(nèi))，窯料對(duì)窯襯的直接磨損不重。但由于高溫窯氣與窯料間溫差太大而引起對(duì)窯襯的侵蝕，使窯氣和窯料中的堿性化合物易滲入并在磚內(nèi)凝聚，其與磚內(nèi)組分反應(yīng)形成膨脹性礦物，使磚產(chǎn)生“堿裂”損壞，使該部位窯襯損壞的主要原因。

分解帶熱端長度為窯徑的2?3倍，此處窯氣溫高于尾部，所含硫、堿的等揮發(fā)性組分使回轉(zhuǎn)窯物料內(nèi)形成一定量低溫熔體并參與磚內(nèi)與磚反應(yīng)，形成白榴石、鉀霞石等膨脹性礦物，大膨脹率可達(dá)45%，使磚產(chǎn)生炸裂，所以炸裂是此處窯襯損壞的主要原因。因此，該部位所用耐火材料除具有合適的耐火度、強(qiáng)度外，要有良的耐侵蝕性能。該帶采用輕質(zhì)高強(qiáng)耐堿磚、硅莫磚、抗剝落高鋁磚和高鋁磚。

水泥窯耐火磚的選擇原則

作為目前市場上的水泥回轉(zhuǎn)窯，通過多年的技術(shù)創(chuàng)新，在水泥回轉(zhuǎn)窯鍛燒系統(tǒng)設(shè)備方面取得了突破性進(jìn)展，在水泥窯耐火材料選型方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。

(1)水泥窯用耐火材料選用原則如下：

②根據(jù)生產(chǎn)方法和窯型選擇耐火材料；

按窯口規(guī)格選擇耐火材料；

按所使用的原料、燃料的性質(zhì)選擇耐火材料；

按窯內(nèi)熱負(fù)荷選擇耐火材料；

依窯內(nèi)應(yīng)力分布，熱力分布，選擇合適的耐火材料。

2)窯外分解窯系統(tǒng)所用耐火材料。

②回轉(zhuǎn)窯出料及冷卻帶。需求：兩個(gè)耐火襯料因高溫熟料、二次空氣和高溫火焰的共同作用，造成機(jī)械磨損和化學(xué)腐蝕嚴(yán)重。所以需要有良好的耐磨，抗渣，抗熱震性能。

選擇：冷卻帶一般采用高鋁I級(jí)磚(Al2O3含量65%？耐熱震高鋁磚、尖晶石磚、鉻鎂磚、磷酸鹽磚等；常用的卸料口有高鋁磚、耐火混凝土(剛玉為骨料)和碳化硅磚等。

2回轉(zhuǎn)窯燒制皮帶。需求：回轉(zhuǎn)窯燒結(jié)帶內(nèi)的耐火材料主要受高溫沖擊和化學(xué)腐蝕(堿性腐蝕)，因此要求使用具有足夠耐火度且高溫下容易掛窯皮的耐火材料，選用鎂磚、鉻鎂磚。

c回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)爐帶(放熱反應(yīng)帶)。需求：該處窯皮掛時(shí)發(fā)生脫窯，溫度變化頻繁，爐筒溫度較高，化學(xué)腐蝕較嚴(yán)重，因此要求能承受高溫沖擊，并具有較高的高溫抗折強(qiáng)度和較小的彈性模量，選用：剛玉(Al2O3含量50%)？高鋁磚中80%采用鋁礬土，鉻鎂磚直接結(jié)合使用，普通鉻鎂磚和尖晶石磚等。

四、預(yù)熱器和分解爐。需求：耐火材料的耐高溫、隔熱、保溫性選擇：以上等級(jí)溫度較低的旋風(fēng)筒，可直接澆注澆注料(耐火混凝土)。以下級(jí)別的預(yù)熱器、分解爐和連接管路可以采用耐堿、耐磨的粘土磚，并具有絕緣復(fù)合層。頂部蓋板部分采用耐火磚掛頂，背襯礦渣棉，也可以用澆注料澆注。各彎管均采用澆注料澆注。結(jié)構(gòu)較致密的半硅質(zhì)粘土磚可用于窯尾上升煙道等處，以防止堿蝕。

⑤水泥熟料的冷卻器系統(tǒng)。該設(shè)備所使用的耐火襯料有耐火磚、輕質(zhì)澆注磚、保溫磚、保溫板等，高溫部位和下料喉部以及高溫部位可采用普通鉻鎂磚、高純度高鋁磚。中等溫度和低溫度區(qū)域可選用粘土磚。

水泥窯用耐火技術(shù)的發(fā)展方向

現(xiàn)代水泥窯用耐火制品的主要發(fā)展方向如下。

(1)高度提純。

耐火材料的技術(shù)進(jìn)步一般都始于原料的高純度。通過對(duì)耐火材料工藝常識(shí)的分析，指出提高純度，減少雜質(zhì)是提高耐火材料質(zhì)量的有效方法之一。例如鎂砂，鎂砂中的二氧化硅生成的低熔體容易侵蝕方鎂石的晶界，阻礙了晶粒間的結(jié)合，從而破壞了材料的高溫性能和抗腐蝕能力。通過從海水中提取氧化鎂，或?qū)ふ屹|(zhì)礦物質(zhì)，選礦、風(fēng)選、水選、電熔等多種方法，提高了原料的純度，并通過調(diào)整硅鈣比例，使其耐火性得到進(jìn)一步提高。鎂的純度提高，質(zhì)鎂砂的出現(xiàn)，為改進(jìn)耐火制品的性能，開發(fā)新型鎂耐火材料奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。"三高"即采用高純?cè)稀⒏邏撼尚?、高溫?zé)频饶突鸩牧仙a(chǎn)工藝，全面提升耐火材料的技術(shù)水平。高純度可降低影響耐火材料性能的有害成分；高壓可形成致密結(jié)構(gòu)；高溫可產(chǎn)生堅(jiān)固穩(wěn)定的結(jié)合。經(jīng)過這些技術(shù)，耐火材料的性能大大提高，使用壽命大大延長，耐火材料工藝進(jìn)入現(xiàn)代化階段。

(2)合成反應(yīng)。

在耐火材料高純化的同時(shí)，復(fù)合工藝也不斷取得突破。復(fù)合生產(chǎn)是指在單一耐火材料中加入其它耐火材料，以提高其耐火性能的方法。舉一個(gè)水泥窯高溫帶用耐火材料的例子：50年代以前，都是用單一的耐火原料生產(chǎn)，50年代以后，都是采用復(fù)合工藝生產(chǎn)。在過去的幾十年中，科技人員對(duì)有價(jià)值的耐火材料進(jìn)行了深入研究，開發(fā)出了許多復(fù)相耐火材料。如直接與鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石、鐵鋁尖晶石、鎂白云石鋯磚、高鋁防剝磚、硅莫磚等結(jié)合使用的水泥工業(yè)磚。

3)自動(dòng)化。

微機(jī)控制技術(shù)在實(shí)現(xiàn)、快速控制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、質(zhì)、低耗、運(yùn)行，改善勞動(dòng)條件，提高經(jīng)濟(jì)效益等方面起到了重要作用。與國外在耐火材料方面的差距主要表現(xiàn)在國產(chǎn)材料批量穩(wěn)定性較差。為了解決這個(gè)問題，需要大量的設(shè)備和自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用。在發(fā)達(dá)，耐火材料企業(yè)早已廣泛采用自動(dòng)控制技術(shù)。部分耐火材料企業(yè)也意識(shí)到了設(shè)備的重要性，逐步采用了一些設(shè)備。

四、綠色制造。

新世紀(jì)耐火材料生產(chǎn)技術(shù)的主要特點(diǎn)是綠色制造。3R原則代表了主要的綠色理念：Reduce減少消耗，Reuse減少重復(fù)使用，Recycle減少再生回收。為了實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，人類須在人口膨脹、資源枯竭和環(huán)境破壞的壓力下，利用某些目前還不能得到利用的材料，并盡可能地重復(fù)使用目前已被廢棄的材料。