水泥回轉窯系統是新型干法生產線的關鍵設備，耐火材料又是砌筑水泥窯內襯的關鍵，耐火材料的好壞、配置以及維護都會影響回轉窯的生產效率，并且對耐火材料的壽命也有一定的影響。因此，在合理的配置耐火材料時需要考慮到水泥煅燒對耐火材料產生的影響，以此提高耐火材料的使用效果。今天的文章我們分析窯溫增高和窯速加快對耐火材料的影響。

窯溫增高對耐火材料的影響

新型干法水泥窯預熱系統的熱交換能力很好。但是，回轉窯部分的熱交換能力較差，降低了燒結能力。因此，水泥回轉窯需要提高燒成溫度加以補償。水泥回轉窯中火焰的最高溫度可達1700℃，高溫作用十分強烈。如果沒有窯皮的保護，裸露的耐火材料將很快損毀。

隨著水泥窯產量的增大，回轉窯的高溫負荷也逐步增大。當產量從2000t/d 提高至7000t/d時，窯的截面熱負荷從4.2X109cal/(m2.h) (lcal=4.18J,下同)提高至6.2X109cal(m2•h)，高溫帶耐火材料表面的熱負荷約從3.0X109cal/(m2.h)提高至4.8X 109cal/(m2.h)，表面產量負荷也從8t/dm2提高至llt/dm2。

大型預分解(PC)窯使用熱回收效率在60%以上的高效冷卻機以及使用燃燒充分、一次風比例又少的多風道燒嘴，窯頭還加強了密閉和隔熱。某4.7mX74m預分解窯上，二次空氣溫度達1150°C，窯尾氣流溫度達1050〜1100℃ (最高1200℃)，且離開窯筒熟料的溫度達1400℃。它的過渡帶、燒成帶、冷卻帶、 窯門罩、冷卻機的喉部和高溫區以及燒嘴外側等部位的工作溫度遠高于傳統水泥窯的相應部位。

高溫雖有利于水泥的燒成，但會削弱耐火材料的性能，并加速對耐火材料的侵蝕，致使耐火材料發生損壞，影響耐火材料壽命。因此，水泥預分解窯必須使用一系列新型耐火材料來取代傳統窖上原來采用的傳統材料。例如.水泥回轉窯燒成帶的正火點(中心)部位需要使用高級鎂質耐火材料，包括荷重軟論溫度>1650℃的直接結合鎂鉻磚或優質無鉻堿性磚。

如果水泥窯中的耐火磚部分損毀。剩余窯襯的厚度就會變小，襯體的隔熱作用就會減弱，窯體表面溫度就會升高。由此，將引起耐火材料損毀速度進一步增加。例如，高溫帶筒體溫度從正常溫度250〜300℃增高達350〜400℃時，窯體就會產生很大變形。窯體和耐火材料之間就會出現熱膨脹差：某些情況下，這種差異可以使筒體和耐火磚之間出現很大空隙，使耐火材料發生松動，運轉中的筒體和窯襯發生相對運動，耐火材料受到磨損。另一些情況下，窯體的膨脹受到整體性耐火耐火材料(如澆注料)的限制，窯體和耐火材料之間產生很大應力：這種應力可以將錨固件拔出或者損害錨固件周圍的耐火材料。

窯速加快對耐火材料的影響

傳統水泥窯的轉速為lr/min，大型預分解窯的轉速卻高達3〜4r/min:高溫、高速和大直徑的預分解窯上，窯體、窯襯的工作環境都要比傳統回轉窯苛刻得多。

水泥回轉窯的筒體經輪帶支承在托輪上。筒體有很大自重，又受到耐火磚、窯皮、窯料重力的作用，輪帶之間的筒體的橫截面上會產生的很大徑向變形。用筒體測量儀對運轉中的窯體進行連續測量，可以顯示出茼體水平直徑和垂直直徑的尺寸差達0.3%，有時甚至達到0.6%〜0.7%。運轉中，窯體每轉一圈，筒體的曲率都會發生周而復始的改變，耐火材料內襯將不可避免地受到窯體周期性擠壓力以及磚圈內部中平衡應力的作用，在疲勞載荷的作用下發生損壞。

此外，制造、安裝的誤差，托輪調整不當，以及窯基礎發生不均勻沉降等原因，也能使窯體的彎曲超過允許值，使筒體失去直線性和圓整性。若彎曲發生在端部，將使端部筒體發生跳動，導致窯頭、窯尾漏風、密封裝置和耐火材料損壞。若發生在傳動齒輪處，則使大小齒輪嚙合不均勻，引起振動，導致耐火材料發生松動、“抽簽”、掉磚或承受過大機械應力作用而損壞。

在選擇和配置干法水泥回轉窯內襯耐火材料時，要綜合考慮，并且預分解窯比傳統的回轉窯系統要復雜，冷卻機、三通道燒嘴、窯門罩、窯體、窯尾煙室、三次風管、分解爐、預熱系統、風機、收塵器等等，任何一個環節出現問題都會影響到水泥的正常生產。

來源：《找耐火材料網》

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