水泥回转窑各部位用耐火材料及相关问题

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以下文章内容节选自《耐火材料百科全书》第二章-第三小节-水泥窑用耐火材料部分内容。

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新型干法水泥窑各工作带的划分

一般情况下，按照水泥窑内物料的温度高低，将回转窑系统(包括窑尾预热和窑头冷却机)的工作带分为以下几种：干燥带、预热带、分解带、放热反应带、烧成带和冷却带。

干燥带：对于传统水泥回转窑，干燥带中物料温度为20～150℃，气体温度250～400℃。对于新型干法水泥窑，入窑物料在进入窑尾I级旋风筒的瞬间就被加热到150℃以上。所以，干燥带只在生料入口处很短的一段。新型干法水泥窑的窑尾系统中，几乎没有干燥带。

预热带：对于传统水泥回转窑，预热带中物料温度为150～800℃，气体温度为450～850℃。对于新型干法窑，从第1级到倒数次最后级旋风收尘器都是预热带。预热带中，生料中的有机组分开始干馏、分解，黏土开始脱水，为碳酸钙的分解创造了条件。

分解带：对于传统水泥回转窑，分解带中物料温度为800～1000℃，气体温度为1000～1400℃。对于新型干法水泥窑，从分解炉到窑内距窑头7D(D为窑的钢板直径)之处都是分解带。例如，新型干法窑的回转窑的尺寸为Φ4m×60m时，从窑头起算28～60m都是分解带;新型干法窑回转窑的尺寸为Φ4.7m×74m时，从窑头起算33～74m都是分解带。

放热反应带：也称过渡带或上侧过渡带，放热反应带的物料温度为1000-1300℃。对于新型干法水泥窑计算，从窑头计算7D到4D均为过渡带。以Φ4m×60m的新型干法水泥窑计算，从窑头算起，16-28米都是过渡带;以Φ4.7m×74m的新型干法水泥窑为例，从窑头算19-33米为过渡带。

冷却带：冷却带中窑料的温度为1100-1300℃。熟料出烧成带后，在冷却带被冷却或固化。

烧成带：烧成带在水泥窑的最高温度处，火焰温度可达1800-2000℃，窑料温度达1350-1400℃。此部位窑料中有大量的碱硫化合物，需要水泥熟料形成窑皮保护衬砖，同时也需要衬砖有挂窑皮的性能。

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新型干法窑内耐材承受的应力

水泥窑系统内耐火所承受的应力主要有：热应力、化学应力、机械应力。耐火衬料的损坏是三种应力相互作用的结果。

熟料煅烧过程中，生料、窑料、熟料温度从常温加热至约1430℃，窑内燃料燃烧温度从1800~2000℃，逐步下降至350℃以下。熟料冷却过程中，熟料通过空气冷却至约100℃，而空气从常温加热至约1000℃以上。上述过程中，烟气、空气和生料、窑料、熟料对衬体和金属部件的辐射、对流和传递热量，称之为热应力。

水泥熟料煅烧过程中，生料和燃料中的各种化合物成分，在不同工艺美术品下，进行化学反应所产生的各种化合物，以固体、熔融、气相渗入耐火衬体和金属部件内，与衬体和金属部件内的化合物作用，生成体积发生变化的低熔融温度化合物，导致衬体和金属部件损坏，称为化学应力。

水泥熟料煅烧过程中，物料、含尘气体对衬体、金属部件相对运动并传热，使其受到磨蚀和或受热后体积膨胀，造成衬体和金属部件受力损坏，称为机械应力。机械应力可通过技术优化适当减缓或消除。

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新型干法窑窑温增高对窑料的影响

新型干法水泥窑预热系统的热交换能力很好。但是，回转窑部分的热交换能力较差，降低了烧结能力。因此，水泥回转窑需要提高烧成温度加以补偿。水泥回转窑中火焰的最高温度可达1700℃，高温作用十分强烈。如果没有窑皮的保护，裸露的耐火材料将很快损毁。

随着水泥窑产量的增大，回转窑的高温负荷也逐步增大。当产量从2000t/d提高至7000t/d时，窑的截面热负荷从4.2×109cal/(m2•h)(lcal=4.18J,下同)提高至6.2×109cal(m2•h)，高温带耐火材料表面的热负荷约从3.0×109cal/(m2•h)提高至4.8×109cal/(m2•h)，表面产量负荷也从8t/dm2提高至llt/dm2。

大型预分解(PC)窑使用热回收效率在60%以上的高效冷却机以及使用燃烧充分、一次风比例又少的多风道烧嘴，窑头还加强了密闭和隔热。某4.7mX74m预分解窑上，二次空气温度达1150℃，窑尾气流温度达1050~1100℃(最高1200℃)，且离开窑筒熟料的温度达1400℃。它的过渡带、烧成带、冷却带、窑门罩、冷却机的喉部和高温区以及烧嘴外侧等部位的工作温度远高于传统水泥窑的相应部位。

高温虽有利于水泥的烧成，但会削弱耐火材料的性能，并加速对耐火材料的侵蚀，致使耐火材料发生损坏，影响耐火材料寿命。因此，水泥预分解窑必须使用一系列新型耐火材料来取代传统窖上原来采用的传统材料。例如.水泥回转窑烧成带的正火点(中心)部位需要使用高级镁质耐火材料，包括荷重软论温度>1650℃的直接结合镁铬砖或优质无铬碱性砖。

如果水泥窑中的耐火砖部分损毁.剩余窑衬的厚度就会变小，衬体的隔热作用就会减弱，窑体表面温度就会升高。由此.将引起耐火材料损毁速度进一步增加。例如，高温带筒体温度从正常温度250~300℃增高达350~400℃时，窑体就会产生很大变形。窑体和耐火材料之间就会出现热膨胀差：某些情况下，这种差异可以使筒体和耐火砖之间出现很大空隙，使耐火材料发生松动，运转中的筒体和窑衬发生相对运动，耐火材料受到磨损。另一些情况下，窑体的膨胀受到整体性耐火耐火材料(如浇注料)的限制，窑体和耐火材料之间产生很大应力：这种应力可以将锚固件拔出或者损害锚固件周围的耐火材料。

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水泥窑窑速加快对耐材的影响

传统水泥窑的转速为1r/min，大型预分解窑的转速却高达3~4r/min高温、高速和大直径的预分解窑上，窑体、窑衬的工作环境都要比传统回转窑苛刻得多。

水泥回转窑的筒体经轮带支承在托轮上。筒体有很大自重，又受到耐火砖、窑皮、窑料重力的作用，轮带之间的筒体的横截面上会产生的很大径向变形。用筒体测量仪对运转中的窑体进行连续测量，可以显示出筒体水平直径和垂直直径的尺寸差达0.3%，有时甚至达到0.6%~0.7%。运转中窑体每转一圈，筒体的曲率都会发生周而复始的改变，耐火材料内衬将不可避免地受到窑体周期性挤压力以及砖圈内部中平衡应力的作用，在疲劳载荷的作用下发生损坏。

此外，制造、安装的误差，托轮调整不当，以及窑基础发生不均匀沉降等原因，也能使窑体的弯曲超过允许值，使筒体失去直线性和圆整性。若弯曲发生在端部，将使端部筒体发生跳动，导致窑头、窑尾漏风、密封装置和耐火材料损坏。若发生在传动齿轮处，则使大小齿轮啮合不均匀，引起振动，导致耐火材料发生松动、“抽签”、掉砖或承受过大机械应力作用而损坏。

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水泥窑窑径增大对耐火材料的影响

水泥回转窑所用耐火砖的冷端受到窑体的挤压力P作用，两个侧面受到砖圈平衡压力/的作用。筒体和耐火砖所受的外力平衡如图所示。

根据平衡条件，窑体对耐火砖的挤压力P、耐火砖圈中的平衡反力/、耐火砖所对圆心角a之间满足以下关系(忽略砖的重量)：

根据图中所示几何条件可知，回转窑直径D和图中所示耐火砖大头(冷端)尺寸4、耐火砖小头(热端)尺寸、耐火砖的高度h以及耐火砖所对的圆心角a之间近似满足以下关系：

新型干法水泥回转窑窑筒体直径随生产能力的扩大而不断增大，从3300mm增加到如今的6400mm，几乎增加了一倍。现在水泥回转窑内部使用的砖型主要有两种，其中碱性砖一般采用VDZ系列砖型(国际通用系列，中部宽度恒定为71.5mm)，烧结硅铝质耐火砖一般采用ISO系列砖型(国际通用系列，大头宽度恒定为103mm)。耐火砖的高度和厚度都相对固定，没有太大的调整余地。如果耐火砖高度过低，耐火砖的隔热性能太差，砖的热端稍一损毁，窑体温度就会上升超过上限，导致停窑换砖;如果耐火砖的高度太高，砖的重量就会增大，就会使窑体产生过大的变形，也会使耐火砖受到损害。

窑径的增大，转速增加，特别是技术先进的二档窑转速更高，达到5r/min，易造成筒体的椭圆度增加，相应对耐火砖压应力有更高的要求，所以要求耐火砖的耐压强度要高。特别是轮带部分筒体，要求轮带部位附近耐火砖尽量用同一特性的耐火砖。

随着窑径的扩大，耐火砖对应的圆心角α就会变小，耐火砖承受的应力就会增加，同时对耐火砖的尺寸公差也提出了更加苛刻的要求，万吨级水泥窑窑筒体直径达到6.4m，对窑内耐火砖外型尺寸提出了极高要求，外型尺寸偏差较大的耐火砖在砌筑与使用过程中易发生抽签掉砖等事故，严重危害着水泥窑的正常运转。

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影响回转窑内耐材使用寿命的因素

影响窑内耐火衬料使用寿命的因素非常多，并不单是耐火材料产品方面的问题。包括水泥生产操作上所产生的热应力、化学应力、机械应力、煅烧原料的质量、耐火材料的设计、选用、耐火材料的质量、储存、施工、砌筑等因素。

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机械应力对窑内耐火砖使用寿命的影响

机械应力是物体由于外因变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。当窑内耐火砖所承受的机械应力超过其自身强度时，砖体在应力作用下产生局部或全部损坏。产生机械应力的主要因素有以下两个原因：(1)椭圆变形。由于回转窑内衬砖、窑料和筒体自身重量等综合因素造成窑筒体变形，在重力以及热负荷作用下，筒体的圆形截面变成椭圆形。当窑运转时，椭圆对耐火砖造成机械应力，且椭圆度愈大所产生的机械应力也愈大。由椭圆度变化产生的剪切应力作用在每环砖的切线方向，故造成砖成环状剥落。一般情况下，剥片厚度均匀、坚硬。(2)回转窑的轴线偏移。回转窑是由轮带、托轮、托辊支撑的，其轴线应为窑各断面圆中心点的连线且在一条直线上，但在窑筒体安装及部分筒体切割更换后，或窑体经过一段时间运行后且窑内热工制度不稳定，在热负荷和荷重的作用下，窑体的轴线会产生偏移。之后，再经长时间的运转，轮带和托辊的磨损、托辊的外偏和内偏，各个支点的荷重条件会发生变化，特别是当支点的荷重过大时，容易造成托辊轴瓦烧损、轮带及托辊表面异常剥离或裂缝，这又将进一步加剧窑体轴线偏移;结果将使耐火砖受到挤压变形造成破损或脱落。耐火砖损坏后形状深浅不一。

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热应力对窑内耐火砖使用寿命的影响

热应力是指当温度变化时，物体由于外在约束以及内部各部分之间的相互约束，使其不能完全自由胀缩而产生的应力。高温热膨胀，易使耐火砖产生轴向膨胀挤压应力，是窑内耐火砖剥落、破损的重要原因之一。以镁铬质或尖晶石质砖为例，l400℃时的膨胀率均可按1.6%计算，长198mm的耐火砖其膨胀量可达3.17mm，如此大的膨胀，如果不能正确地留好环缝，过大或过小都将使耐火砖出现抽签、掉砖、剥落，严重缩短耐火砖的使用寿命。

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回转窑生产操作对耐材寿命的影响

生产操作对耐火砖使用寿命的影响机理复杂且因素较多，现主要从以下两个方面进行分析。(1)煅烧温度过高引起的砖损伤。新型干法预分解窑窑内火焰温度可达到1700℃以上，另其过渡带、烧成带、冷却带、窑头罩、冷却机的喉部和高温区以及喷嘴外侧部位的工作温度也远高于传统窑相应部位的温度。即使采用优质耐火材料，大型回转窑的过渡带、烧成带和冷却带的窑衬寿命一般在0.5～1年，短的甚至仅3～5个月;窑口和喷嘴衬料寿命一般只有0.5～1年，甚至更短;窑头罩和冷却机喉部窑衬寿命约2年。在试生产阶段，通常回转窑的运转率一般仅为70%～75%甚至更低，极少数能达85%～90%。如果再加上预热器、分解炉的运行状况不良，入窑物料分解程度很不稳定，会使窑内各工艺带位置经常变动，必将导致窑操作不稳定，窑衬损坏更快。例如若煅烧温度过高，就会引起窑内耐火砖损伤熔坑，见图5中圈出的部分。(2)窑速较快引起的砖损伤。新型干法预分解窑的转速常达3～3.7r/min，甚至高达4r/min以上，回转窑筒体的线速度达到1m/s以上。在高转速、大直径和高温度的新型干法窑上，窑衬所受热应力、机械应力和化学侵蚀的综合破坏效应比传统窑要大得多。这就要求新型干法窑无论在冷态还是热态情况下，其窑衬均须具有足够的强度和稳定性。

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回转窑耐火砖的侵蚀机理

回转窑耐火砖的主要作用是保护窑筒体不受高温气体和高温物料的损害，保证生产的正常进行。在工业生产中，烧成带耐火砖的使用寿命很短，往往导致计划外停窑检修，是影响水泥窑优质、高产、低耗和年运转率的关键因素。

无论是湿法窑，还是新型干法回转窑，在熟料锻烧过程中，由于窑内气体温度’比物料温度高得多，窑每旋转一圈，窑衬表面受到周期性的热冲击，温度变化幅度为150~250℃，在窑衬10~20mm表层范围内产生热应力。窑衬还承受由于窑的旋转而产生的砖砌体交替变化的径向和轴向机械应力，以及煅烧物料的冲刷磨损。由于同时产生硅酸盐熔体，在高温环境下很容易与窑衬耐火砖表面相互作用形成初始层，并同时沿耐火砖的孔隙渗入到耐火砖的内部，与耐火砖黏结在一起，使耐火砖表层10~20mm范围内的化学成分和相组成发生变化，降低耐火砖的技术性能。当物料的烧结范围较窄或者形成短焰急烧产生局部高温时，会使窑皮表面的最低温度高于物料液相凝固温度，窑皮表面层即从固态变为液态而脱落，并且由表及里深入到窑皮的初始后又形成新的窑皮初始层。当这种情况反复出现时，烧成带窑衬就逐渐由厚变薄，甚至完全脱落，导致局部露出窑筒体而红窑。实际上烧成带窑衬损坏情况正是如此，在高温区域残砖厚度大体上呈曲率半径较大的弧线分布，有时弧底就落在窑筒体的内表面上。

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窑内耐火材料的物理损毁因素

水泥窑耐火材料的物理损毁现象主要有3个方面的因素所造成：①定期和不定期磨损：定期磨损是指水泥窑出料口水泥熟料和预热带链条区域的设备和衬料产生的磨损现象;不定期磨损是在烧成带的挂窑皮处窑皮脱落所出现的磨损现象。②机械应力产生的磨损：回转窑出现空转现象时，回转窑衬上的耐火砖转速高于回转窑壳体，砖在内部结圈中产生剥落，耐火砖的内部组织也遭到破坏，干砌砖与固定砖之间产生了扭曲应力，从而导致砖衬遭受剥落损毁;③结构性损毁。当窑运转不正常或窑皮不稳定时，碱性砖易受到热震损坏，窑的频繁开停使砖内频繁产生交变热应力，当这个热应力超过砖衬的结构强度时，耐火砖就会产生开裂、碎裂等现象。

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窑内耐火材料的化学损毁因素

水泥生料在窑内产生碳酸钙分解，因此在形成熟料矿物的整个加热过程中产生一系列化学变化，大量的熔态金属、熔渣、熔灰等产物与耐火材料反应就生成新的低熔物，这些低熔物的流失就直接造成耐火材料的熔失。

正常生产过程中，窑内火焰温度在1700~1800℃，且大型预分解窑多采用多风道喷煤嘴，一次风量较大，再加上密封的窑头，所以耐火材料就会被加热面接触的熔渣、粉尘等侵入，在热作用下，变质部分与非变质部分因膨胀不同而生成结构剥落的现象。

硅铝系耐火砖受到来自于窑料中的碱化合物的侵蚀，形成膨胀性的钾霞石(K2O·Al2O3·2SiO2)，白榴石(K2O·Al2O3·4SiO2)，碱性耐火材料主要受到窑料中的C2S、C4AF渗入相的影响，这两者渗入碱性耐火材料中后，会强烈的溶蚀砖中的方镁石和其他组分，板出次生的CMS和C3MS2等硅酸盐矿物。有时还会析出钾霞石。

镁铬质耐火材料，当窑内热工制度不稳时，易产生还原火焰或存在不完全燃烧，使镁铬砖内的三价铁还原成二价铁，发生体积收缩，二价铁在方镁石晶体中的迁移扩散能力比3价铁强，这样更加剧了体积收缩，从而使砖内产生孔洞、弱化耐火砖结构，造成耐火砖强度下降。

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如何对内耐火砖进行保护

抗渣性是指耐火材料抵抗化学侵蚀的能力，在形成窑皮初始层以及当物料黏性大或产生局部高温促使窑皮脱落情况下，抗渣性就显得非常重要。

孔隙率及热导率，对于形成窑皮初始层有着重要的作用，并且在窑皮局部脱落时，孔隙率和热导率较大的耐火材料有助于窑皮的及时补挂。但同时又有可能表现出极大的破坏作用，使耐火砖剥离的薄层脱落。

耐火砖在其生产过程中，其物理化学变化一般都未达到烧成温度下的平衡状态。也有烧成不充分的耐火砖，因而在回转窑作用中再受高温作用时，大多数的耐火砖由于其本身液相的产生及孔隙的填充，发生不可逆的重烧收缩。因此，高温体积稳定性在选用烧成带耐火砖时必须予以考虑。

热表面层状剥离是回转窑烧成带窑衬经受热震后损坏的主要形式;若同时发生局部窑皮脱落，就会使耐火砖使用寿命大为缩短。

用煤作燃料时，煤的挥发分和灰分起着决定性的作用，直接影响火焰形状。挥发分较高而灰分较低的煤粉，可使黑火头缩短，形成低温长焰煅烧。对保护窑衬一般是有利的，但挥发分过高，着火太快，使出窑熟料温度高达260℃以上，二次风温超过900℃，极易烧坏喷嘴，使其变形或烧破出现缺口，产生紊乱的火焰形状，在其被更换之前就损害了窑衬。煤的挥发分过低、灰分太高(大于28%)，大量煤粉的不完全燃烧就会沉降在物料内燃烧并放出大量的热也会损伤窑皮。

燃料喷嘴结构在生产中往往没受到足够的重视，喷嘴形状和出口尺寸主要影响煤粉同一次风的混合程度与喷出速度，有时为加强风煤的混合，还可在喷嘴内加装风翅，但要注意旋流风旋转幅度过大会扫伤窑皮。

当铝率过高，液相黏度大时，窑皮大量垮落，操作上不易控制，对保护窑衬不利，生产实践中铝率一般控制在1.3~1.6;当釆取高饱和比、高硅率、低液相配料时易产生黏散料冲刷、磨蚀窑皮使窑薄严重时损伤窑衬，生产实践中硅2.5时，饱和比不宜超过0.92，当硅率2.8时，饱和比不宜超过0.90。

生料喂料量的波动对窑衬的危害较大。当窑内来料太多时，就不得不关小窑尾排风量，加大煤粉用量进行逼火强烧，使烧成带热负荷迅速增加，使窑衬受到严重损害。当窑内来料太少时，煤粉火焰明显下倾，该区的窑皮在高温下就会脱落、变薄，扑向较薄的料层，若不及时调整风量和用煤量，极易烧坏窑皮和耐火砖。另外，生料喂料量的波动又会导致窑内热工制度不稳定、温度过大，使窑皮脱落或受损。

因此，当出窑熟料温度高达1260℃以上，二次风温超过900℃时，极易烧坏喷嘴，使其变形或烧破出现缺口，产生紊乱的火焰形状，使窑衬极易损坏。熟料三率置一般控制在KH 0.91±0.01、硅率2.6±0.1、铝率控制在1.3~1.6之间，对保护耐火砖使用寿命和提高熟料强度极有益处。

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窑内耐火砖的选择原则

水泥回转窑是目前市场上最先进的回转窑，经过多年的技术创新，在回转窑锻烧系统装备中取得了突破性的进展，耐火材料的选择也积累了丰富的经验。

(1)水泥窑系统选用耐火材料的原则如下

①根据生产方法和窑型选用耐火材料。

②根据窑的规格选用耐火材料。

③根据所用原料、燃料的性质选用耐火材料。

④根据窑内的热负荷选用耐火材料。

⑤根据窑内应力分布、热力分布的情况选用耐火材料。

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三次风管和窑门罩常用耐火材料

三次风管道内的Y型部件、弯头处以及封闭阀处等部位破坏严重，使用条件最苛刻。该处耐火材料的主要损毁原因是携带大量粉尘的、含碱硫氯高温气体造成的冲刷磨损和碱硫氯侵蚀，耐火材料易产生磨损、疏松和剥落。

三次风管用耐火材料包括高强耐碱砖、高强耐碱浇注料、耐磨浇注料、耐磨浇注料预制件、硅酸钙板、硅藻土砖和轻质浇注料等。

窑门罩所用耐火材料通常有低水泥高铝耐火浇注料、莫来石浇注料、高铝砖、磷酸盐结合高铝砖、硅钙板等。

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窑外分解系统用耐火材料

①回转窑卸料口和冷却带。要求：两处的耐火衬料由于受高温熟料、二次空气及高温火焰的共同作用，机械磨损和化学侵蚀很强烈。因此要求具有良好的耐磨性、抗渣性和耐热震性。选用：冷却带一般使用I级高铝砖(Al2O3含量为65%~75%)、耐热震高铝砖、尖晶石砖、铬镁砖以及磷酸盐砖等;卸料口常用高铝砖、耐火混凝土(刚玉为骨料)和碳化硅砖等。

②回转窑烧成带。要求：回转窑烧成带的耐火衬料主要受到高温冲击和化学侵蚀(碱性侵蚀)，因此要求使用具有足够的耐火度和高温下易挂窑皮的耐火材料，选用镁砖、铬镁质砖。

③回转窑过渡带(放热反应带)。要求：该处的窑皮会时挂时脱，温度变化频繁，筒体温度较高，化学侵蚀较严重，因此要求是能够承受高温冲击、且具有较高的高温抗折强度和较小的弹性模量耐火材料，选用：由刚玉(Al2O3含量为50%~80%)与铝矾土制成的高铝砖、直接结合铬镁砖、普通铬镁砖和尖晶石砖等。

④预热器和分解炉。要求：耐火材料的耐高温和隔热保温性能选用：上面几级温度较低的旋风筒，可以用浇注料(耐火混凝土)直接浇注。下面几级预热器、分解炉以及联结管道可采用耐碱的及耐磨的黏土砖，并加以隔热复合层。顶盖部分采用耐火砖挂顶，背衬矿渣棉，也可采用浇注料浇注。各个弯头处多使用浇注料浇注。窑尾上升烟道等处可采用结构较为致密的半硅质黏土砖，以防碱的侵蚀。

⑤水泥熟料冷却机系统。篦式冷却机采用的耐火衬料有耐火砖、轻质浇注砖、隔热砖和隔热板材等，高温区域及下料喉部区域以及高温区域可以采用普通铬镁砖、高纯度的高铝砖。中温、低温区域则可以采用黏土砖。

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前窑口用耐火材料

前窑口用耐火材料主要有刚玉质浇注料、莫来石质浇注料、红柱石质浇注料等各类高温性能良好的不定形耐火材料，在新窑或窑筒体窑口处变形不大的水泥窑上，也可在前窑口处配置高耐磨碳化硅砖、耐磨高铝砖等定型制品。

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回转窑窑口耐火材料的损毁机理

水泥回转窑窑口的环境温度高且波动范围较大(1000℃~1400℃):—定程度冷却硬化的高温水泥熟料、高温气流经过窑口进入冷却机，对窑口内衬磨损严重;水泥回转窑每次开停窑，窑口部位的温度都急剧变化;冷却机、窑内的碱性挥发物等在窑口部位循环富集;同时窑口筒体容易发生变形，对窑口内衬有应力作用。

水泥回转窑窑口浇注料损毁原因主要有以下四种:

⑴水泥熟料和高温气流的磨损：水泥窑窑口部位的耐火材料缺少窑皮的保护，不断地受到己经冷却硬化的高温水泥熟料和高温气流的冲刷磨损;⑵热震损毁：第一次投料生产后，水泥熟料到达窑口时，直接与耐火材料接触，使其温度在短时间内急剧升高，造成耐火材料爆裂或出现裂纹:每次开停窑时，窑口耐火材料最先受到热冲击;⑶碱性挥发物的侵蚀：窑口耐火材料没有稳定的窑皮保护，饱受水泥熟料和二次空气中的喊性挥发物的侵蚀;⑷应力破坏：回转窑在转动过程中会发生变形，同时窑内耐火砖会出现相对位移和变形，窑口部位环境温度急剧变化，这些作用使窑口耐火材料受到压应力、拉应力和热应力等应力破坏。

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如何提高窑口耐火材料使用寿命

窑口部位苛刻的环境条件，要求其内衬必须具有良好的抗碱性能、好的热震稳定性能、较大的高温强度和很好的耐磨性能，可以通过以下措施来提高窑口耐火材料的寿命。

⑴通过添加非氧化物微粉来改善窑口浇注料的抗碱侵蚀性能，这是由于非氧化物微粉会氧化形成致密、高粘度的液相，从而大幅度改善浇注料的抗碱侵蚀性能。

⑵使用复合骨料和加入高温膨胀剂有助于在窑口浇注料内部形成均匀分布的微裂纹，从而缓冲热应力和机械应力冲击，在一定程度上提高产品的热震稳定性能。

⑶优化产品的基质组成、配比等，可以提高窑口浇注料的抗水泥熟料侵蚀性能。

⑷通过改善浇注料的施工方法如二次振浆法改进窑口扒钉的焊接和窑口护铁的形状等措施来提高窑口耐火材料的使用寿命。