水泥窑用耐火材料新产品的发展与运行18217.docx

前言水泥窑窑用耐火火材料新新产品的的发展及及其与运运行工况况的适应应性贵州省建筑筑材料科科学研究究设计院院彭能华华一、在水泥泥生产过过程中，要要想保证证窑的正正常运转转并延长长运转周周期，其其正确、合合理地选选择及使使用水泥泥窑用耐耐火材料料和保温温材料至至关重要要。不同同类型、不不同规格格的水泥泥回转窑窑在不同同的部位位对耐火火材料有有不同的的要求，因因而必须须根据运运行工况况的要求求选用与与之相匹匹配的耐耐火砖、耐耐火浇注注料以及及隔热保保温材料料。随着着水泥煅煅烧工艺艺技术的的发展，水水泥窑用用耐火材材料发展展也很快快，一些些耐火材材料的新新产品、新新技术、新新的使用用方法相相继开发发出来并并被广泛泛应用。本文旨在从从水泥窑窑用耐火火材料的的发展和和应用实实践探讨讨其在水水泥新工工艺、新新装备工工况条件件下的适适应性，进进而提出出水泥窑窑用耐火火材料选选择和配配套应遵遵循的原原则。二、预分解解窑工艺艺特点及及技术进进展对耐耐火材料料的要求求1、预分解解窑的热热工特性性对耐火火材料的的要求预分解窑由由于碳酸酸盐分解解过程大大都在分分解炉内内完成，其其热工特特性与一一般的回回转窑有有很大的的区别。首先，预分分解窑的的固相反反应集中中，反应应速度快快，且为为多质点点进行。由由于预分分解窑入入窑生料料CaCOO3分解率率已达85%955%，在在窑内首首先进行行固相反反应，固固相反应应起始于于800，而预预分解窑窑窑尾烟烟气温度度达到10000以上，就就使得入入窑物料料固相反反应比较较集中，固固相反应应为放热热反应，其其放热量量约为48005000kJJ/kgg熟料，使使入窑物物料升温温速度快快，很快快达到了了烧成温温度。因因此预分分解窑分分解带、过过渡带短短，烧成成带长。其次，回转转窑的转转速快，筒筒体转速速为344r/mmin；入窑窑二次风风温高，在在使用高高效篦式式冷却机机后，二二次风温温可达到到10000112000，这就就大大提提高了预预分解窑窑的煅烧烧温度，大型窑内火焰温度达1700以上，即使在小型窑内火焰温度也达1600；出窑物料温度高，窑口处窑气温度在11001400，这就要求烧成带和过渡带的窑衬必须满足以下要求：1易于挂好并维护好窑皮；2有足够的抗化学侵蚀能力；3有良好的热震稳定性；4在环境温度和使用温度下均有足够的力学强度；5有正确的砖型和尺寸。如果无窑皮保护，耐火砖极易因砖内温差应力太大而炸裂剥落。窑皮的导热系数为1.163w/mk，如能经常维持有150mm左右的窑皮，碱性砖的热面温度可维持在600700，热面层的膨胀率只有0.60.7%，而无窑皮保护时，耐火砖热面层的膨胀率可达1.5%，将会造成窑衬内温差应力达6070MPa，超过砖的强度，导致砖开裂剥落。如何挂好和维护好窑皮，就必须在窑料成分、耐火砖成分和性能以及窑的设备条件和煅烧制度配合上下功夫。在冷却带由由于出窑窑熟料和和窑气温温度高，又又没有窑窑皮保护护，熟料料的磨蚀蚀和气流流的冲刷刷都很严严重，则则要求耐耐火砖的的热震稳稳定性优优良、耐耐磨性好好。在过渡带特特别是轮轮带附近近的过渡渡带内，温温度变化化频繁，窑窑皮不易易挂牢，时时挂时掉掉，该部部位窑衬衬的使用用寿命有有时甚至至比烧成成带还短短，是全全窑的薄薄弱环节节。在预热器部部位，由由于碱的的循环和和富集，对对该部位位的耐火火材料要要求耐碱碱侵蚀性性能好。预分解窑系系统进一一步降低低了热耗耗指标，由1000kcal/kg熟料降至725kcal/kg熟料，预热器和分解炉系统的性能和效率进一步完善和提高，出预热器废气温度由420降至300320，相应要求系统的散热损失小。这不仅降低热耗，更重要的是保持系统内温度，提高入窑物料分解率，有利于窑的热工制度稳定和安全运转。减少散热损失的关键是使用导热系数低、工作温度高的硬质硅酸钙板隔热材料，这不仅有利于保温，还将会使预热器系统的荷载降低。分解炉内，不不同性能能的原、燃燃料在此此分解、燃燃烧；预预分解窑窑系统的的入窑物物料分解解率逐步步增加，和和早期的的系统相相比，预预热器系系统窑尾尾废气温温度提高高200以上，达达到12000，因而而碱、硫硫、氯等等有害成成分结皮皮堵塞的的现象和和部位有有所增加加。有的的企业采采用低劣劣质煤、工工业废燃燃料后，有有害物质质进一步步增加，结结皮堵塞塞现象进进一步加加剧。因因此对于于易结皮皮部位的的衬料设设计，不不仅要考考虑抗碱碱、硫、氯氯等有害害成分的的侵蚀，还应考虑采用抗结皮衬料；如SiC等。但由于SiC材料的导热系数为46.5w/mk，远高于导热系数为1w/mk的耐碱砖，因此与SiC衬料配套的金属锚钉和锚固件（导热系数高，锚固件更易温度高！）应考虑承受高温和抗碱、硫、氯等有害成分侵蚀的工况条件，相应地对此部位的保温材料的导热系数和使用温度的要求也要进一步提高。在使用多通通道燃烧烧器及无无烟煤的的分解炉炉内，易易产生局局部高温温，该部部位衬料料不仅要要抗碱侵侵蚀、防防结皮，还还需承受受较高的的温度，对对耐火砖砖的品质质要求进进一步提提高，要要求耐碱碱砖的使使用温度度和强度度较高。另另外为减减少NOx的排放放量，采采用局部部还原气气氛燃烧烧，耐火火材料内内Fe22O3的含量量要有所所限制，要要求小于于1.55%。2回转转窑随着新型干干法工艺艺技术的的进展，入入窑物料料分解率率逐步增增加，窑窑的长度度有所缩缩短，长长径比L/D从大于15下降到1011，转速速从3r/minn逐步提提高到4r/minn以上，窑窑的单位位容积产产量从2.55t/mm3d提高至5t/m3d以上，运运转率逐逐步提高高，机械械设计和和制造技技术的进进一步完完善，原原、燃料料应用面面的扩大大，造成成回转窑窑内衬砖砖损坏的的原因也也在变化化。由于于机械应应力造成成的损坏坏减小，而而热应力力和化学学侵蚀损损坏有较较大增长长。这就就需要品品质优良良的耐火火制品与与之配套套使用。3其它它高效率的充充气梁篦篦式冷却却机逐步步取代厚厚料层篦篦式冷却却机，热热效率从从65%提高至74%以上，运运转率提提高至95%以上，入入窑二次次风温提提高至12000，入分分解炉三三次风温温超过800，系统统热耗逐逐步降低低，燃料料所需二二次空气气相应减减少，多多通道燃燃烧器的的广泛使使用等。使使回转窑窑前端、窑窑门、篦篦式冷却却机进料料口部位位的温度度有较大大提高，这这些部位位的衬料料，不仅仅要承受受较高的的熟料和和气流温温度的冲冲刷，还还要承受受表面带带液相的的熟料和和粉尘熟熟料的侵侵蚀，因因此对这这些部位位的耐火火制品的的要求也也相应提提高。在在这些部部位使用用含Al22O380%、强度8090MMPa、荷重重软化温温度15000的高铝铝质耐火火砖。三、碱性砖砖的技术术发展与与应用实实践水泥回转窑窑所用的的碱性砖砖有4种，即即镁铬砖砖、镁铝铝尖晶石石砖、白白云石砖砖、镁锆锆砖，发发展过程程如下：1、镁铬砖砖早期的普通通镁铬砖砖为硅酸酸盐结合合镁铬砖砖，性能能较差，适适应不了了新型干干法窑熟熟料液相相和碱、硫硫、氯等等有害成成分的化化学侵蚀蚀。普通通镁铬砖砖的结合合相主要要是M2S等矿物物，受熟熟料熔体体中C2S、C3A、C4AAF渗入后后，易形形成低熔熔点的CMS、C3MMS2等而被被侵蚀损损坏，又又由于普普通镁铬铬砖的机机械性能能较差，这这就使普普通镁铬铬砖的使使用受到到了限制制。从二二十世纪纪60年代起起，出现现了性能能优良的的直接结结合镁铬铬砖，直直接结合合镁铬砖砖强度高高(60MMpa)、荷重重软化温温度高、热热震稳定定性好、抗抗熟料侵侵蚀性能能强，以以及有较较好的结结窑皮性性能，因因而被大大量地用用在新型型干法窑窑烧成带带和热工工制度稳稳定的上上过渡带带。直接结合镁镁铬砖是是指方镁镁石之间间、方镁镁石与尖尖晶石之之间发生生固相反反应，晶晶粒与晶晶粒之间间直接结结合。因因此生产产直接结结合镁铬铬砖必须须原料结结晶好、纯纯度高、杂杂质含量量低，成成型压力力大(10000TT)，烧成温温度高(1775018000)，才能能生产出出性能优优良的直直接结合合镁铬砖砖。直接接结合镁镁铬砖的的成分为为：MgOO70%、Cr22O3889%、SiOO21.533%。我国国大型水水泥回转转窑上直直接结合合镁铬砖砖仍主要要依靠进进口，国国内镁铬铬砖和进进口砖的的差别是是：质量量稳定性性差、砖砖型公差差大。由于镁铬砖砖在水泥泥窑内使使用中砖砖内原来来无毒的的Cr22O3组分在在窑气、窑窑料中的的碱和硫硫的作用用下，形形成R2CCrO44和R2(CCr、S)OO4等有毒毒的Cr66+，Cr66+对人体体的皮肤肤、呼吸吸神经、肺肺等造成成严重的的危害，并并进而致致癌。Cr66+公害成成了不容容忽视的的问题。重重视消除除铬公害害的欧美美工业发发达国家家在水源源保护、环环境保护护和卫生生等方面面制定了了一系列列的配套套规范，对对水泥窑窑排除的的烟气和和镁铬砖砖残砖、车车间空气气以及水水泥厂排排水等，其其中Cr66+含量以以及残砖砖的处理理控制办办法都作作了严格格限制。我我国规定定饮用水水中Cr66+的含量0.005mgg/l，对水水泥工业业进入水水体排水水，我国国规定Cr66+0.55mg/l。由于于环境保保护的要要求，其其使用将将会受到到一定的的限制。2、尖晶石石砖尖晶石砖产产品出现现较早，早早期的常常规尖晶晶石砖为为烧结合合成尖晶晶石砖，主主要化学学成分为为MgO、Al22O3，有害害杂质主主要是SiOO2，其含含量为：MgOO7786%、Al22O3113118%、SiOO21%、CaO1%。高温温强度及及荷重软软化温度度高，具具有较好好的抗还还原性能能，较好好的热震震稳定性性和机械械应力抵抵抗能力力。但早早期的常常规尖晶晶石砖对对热应力力敏感性性强，抗抗盐侵蚀蚀能力不不足，挂挂窑皮性性能差等等，一直直未在水水泥窑上上大量使使用，一一般只用用于下过过渡带。随随着原、燃燃料使用用范围的的日益扩扩大，在在烧成带带两端边边缘区，常常规尖晶晶石砖的的使用成成为窑系系统的最最薄弱环环节。由由于常规规尖晶石石砖镁镁铝尖晶晶石中中的尖晶晶石MgOAl22O3在高温温下被熟熟料中C3A所侵蚀蚀，形成成富铝的的C122A7熔点点仅为13660，在在含硫情情况下形形成C4AA3S，它们们作为该该部位形形成窑皮皮的特征征矿物，特特别富含含碱盐的的条件下下，窑皮皮极易被被烧流，造造成窑皮皮的缺损损，就为为熟料熔熔体和盐盐内渗入入砖内敞敞开通道道，也使使该处发发生过热热的可能能性增加加，使该该处成为为预分解解窑使用用高含碱碱、硫原原燃料（代代用燃料料）后窑窑衬寿命命最短的的部位。为了适应原原、燃材材料使用用范围扩扩大的要要求，在在保证热热震稳定定性优良良的前提提下，不不断降低低尖晶石石砖中的的尖晶石石含量，即即降低Al22O3含量至355%，以提提高抗盐盐侵蚀能能力。采采取预合合成尖晶晶石（烧烧结尖晶晶石或电电熔尖晶晶石）和和特种氧氧化铝及及镁砂烧烧结合成成的方法法，这样样既有预预反应形形成的尖尖晶石颗颗粒，又又有在砖砖基质部部分烧结结合成中中形成的的反应尖尖晶石，因因此既降降低尖晶晶石砖中中的Al22O3的含量量，增加加了MgO的含量量，使砖砖的耐火火性能提提高，同同时改善善了砖对对热应力力的敏感感性及抗抗盐侵蚀蚀能力。3、白云石石砖白云石砖是是二十世世纪50年代出出现的，由由于白云云石砖内内含大量量的f-CCaO，易与与熟料中中的C2S反应，在在砖面上上形成以以C3S为特征征矿物的的稳定窑窑皮，在在烧成带带使用较较为合适适。白云石砖与与尖晶石石砖、镁镁铬砖相相比，白白云石砖砖挂窑皮皮性能最最佳，窑窑皮与砖面面结合密密实、粘粘附牢固固，镁铬铬砖次之之，尖晶晶石砖挂挂窑皮性性能最差差。在水水泥窑内内始终有有稳定窑窑皮保护护的部位位，白云云石砖的的使用寿寿命和效效果最优优。但是由于ff-CaaO易吸附附水，白白云石砖砖在储存存和停窑窑期间易易吸潮水水化，在在运行不不稳定，开开停频繁繁的回转转窑内，白白云石砖砖会吸潮潮变质。在在目前条条件下，年年运转率率达不到到80%的窑暂暂时不要要使用白白云石砖砖。由于于白云石石砖的吸吸潮变质质，它的的使用受受到了一一定的限限制。在耐碱侵蚀蚀方面，三三种碱性性砖中，白白云石砖砖最佳，尖尖晶石砖砖次之，镁镁铬砖最最差。常规白云石石砖抗热热震损坏坏的能力力最差，在在常规白白云石砖砖中加入入133%的氧化化锆，可可改变这这一性质质，增锆锆白云石石砖的透透气率较较常规白白云石砖砖低，添添加锆后后既改善善了白云云石砖热热震稳定定性差的的缺点，又又提高了了砖的抗抗盐蚀能能力。另另外，为为了适应应煅烧工工业废料料的要求求，已开开发出了了低气孔孔率的增增锆镁白白云石砖砖，此砖砖不仅保保持易挂挂窑皮的的性能，还还具有较较高的抗抗碱、硫硫、氯等等有害物物侵蚀的的能力和和优良的的抗机械械损坏能能力。4、镁锆砖砖镁锆砖是二二十世纪纪70年代出出现的，90年代才才在预分分解窑上上使用。由由于工业业废燃料料的使用用，增加加了窑内内有害物物资的富富集，若若燃料中中硫含量量较高时时，在上上过渡带带温度超超过(15500)时，尖尖晶石砖砖易被熟熟料侵蚀蚀，生成成C122A7或C4AA3S，导致耐耐火砖致致密剥落落损坏。由于氧化锆锆的熔点点为27115，当温温度超过过1660才被熟熟料侵蚀蚀。因此此，镁锆锆砖具有有较高的的耐火度度，而且且ZrOO2具有微微裂纹增增韧的作作用，含含锆砖都都具有在在热态和和冷态条条件下有有较大抗抗折强度度的特点点。镁锆砖具有有抗SO3、CO2、碱蒸蒸汽、Cl等有害害物侵蚀蚀，抗熟熟料液相相侵蚀，抗抗氧化还还原气氛氛，以及及较高的的抗压强强度等优优点。用用在工况况条件苛苛刻的窑窑内的趋趋势在扩扩大，其其发展趋趋势是进进一步提提高性能能和在保保持优良良性能的的前提下下，降低低生产成成本，便便于推广广应用。四、耐火浇浇注料的的应用与与发展随着不定型型耐火材材料生产产和使用用技术的的不断进进步，特特别是低低水泥耐耐火浇注注料、自自流浇注注料和湿湿式喷射射技术的的开发，新新型干法法水泥窑窑系统中中使用的的不定型型耐火材材料数量量不断增增加，预预热器和和冷却机机衬里，已已逐步发发展成以以浇注料料为主的的衬里结结构。以以新型干干法水泥泥窑（NSP）不定定型耐火火材料的的应用为为例，预预热器的的上段、中中段旋风风筒，过过去以砌砌砖为主主，现在在一般采采用粘土土质耐碱碱浇注料料，中心心风管等等不易支支模的地地方，以以喷射料料为主。在在旋风筒筒的锥体体部位，容容易发生生结皮，一一般采用用含SiC浇注料料或SiC浇注料料的预制制块。在在上升烟烟道、下下料斜坡坡等高温温部位，由由于SiC导热系系数大，锚锚固件容容易损坏坏，也可可采用锆锆质浇注注料。近近年来，由由于工业业废料的的大量采采用，结结皮情况况增加，在分解炉的下部采用含SiC的浇注料或喷射料，分解炉的上部磨损较严重，一般采用高铝质碳化硅浇注料。在冷却机熟熟料温度度可达13000，且有K2O、Na22O等成分分侵蚀，一一般使用用高铝质质碳化硅硅浇注料料。不定型耐火火材料用用量在水水泥窑系系统不断断增加，不不仅与浇浇注料本本身的性性能有关关，同时时也与浇浇注料的的施工方方法有关关，水泥泥窑系统统某些部部位，如如预热器器顶盖、料料管、风风管、冷冷却机顶顶盖、窑窑门罩等等，都需需要浇注注料有良良好的流流动性。低低水泥浇浇注料虽虽然具有有与耐火火砖相媲媲美的性性能，但但流动性性能往往往较差，在在以上所所列部位位，施工工质量不不易保证证。而自自流浇注注料的问问世，对对解决以以上部位位的施工工极为有有利，因因此，在在水泥窑窑炉系统统的用量量增加很很快。另另外，有有些部位位，支模模方法很很难操作作，则喷喷射料施施工十分分必要。传统的干法法喷射施施工，粉粉尘大，回回弹量大大，且不不适合喷喷射低水水泥浇注注料。近近几年来来，湿式式喷射技技术有很很大的发发展，喷喷射泵由由挤压式式、螺旋旋式发展展到双活活塞式，通通过喷射射泵的不不断进步步，使施施工体质质量达到到并超过过了浇注注施工体体的质量量，采用用这种方方法不仅仅可以保保证施工工体的质质量，而而且解决决了不定定型耐火火材料检检修撤除除比较麻麻烦的问问题，只只需不断断修补，即即可使设设备继续续运行，既既节省了了时间和和人工，又又降低了了耐火材材料的消消耗量。不定型耐火火材料发发展的另另一动向向是向预预制块方方向发展展，各个个异型部部位，可可以在工工厂预先先浇注成成型、烘烘干发运运往现场场安装，这这种方法法的优点点是避免免了现场场浇注的的低水泥泥浇注料料在烘烤烤过程中中容易爆爆裂的问问题，同同时节省省了施工工时间。另另外，对对于有些些易结皮皮的部位位，采用用SiC质浇注注料和锆锆质浇注注料，价价格均较较高，可可以预制制成预制制块，适适当减少少其厚度度，节约约耐火材材料费用用。五、耐火材材料的选选择和配配套原则则1、烧成成带和两两侧过渡渡带有稳稳定窑皮皮的部位位应采用用碱性砖砖，包括括镁铬砖砖、低铬铬、无铬铬、含锆锆、不含含锆的各各类特种种镁砖，以以及白云云石砖。在在生产能能力较小小、窑温温较低、开开停较频频繁的窑窑上也可可采用高高铝砖，主主要是磷磷酸盐结结合高铝铝砖。磷磷酸盐结结合高铝铝砖和磷磷酸盐结结合高铝铝耐磨砖砖是用矾矾土熟料料为原料料，选择择合适的的粒级，用用磷酸溶溶液或磷磷酸盐为为结合剂剂，经中中温（50006000）热处处理制得得。磷酸酸盐结合合高铝砖砖的优点点是价廉廉，具有有较好的的热震稳稳定性（11000水、50次），强强度较高高，常温温抗压强强度60MMpa，缺点点是荷重重软化温温度低(13300)，抗熟熟料侵蚀蚀性差，当当温度超超过14550，磷酸酸盐结合合高铝砖砖被熟料料快速侵侵蚀。其其表面的的Al22O3成分与与熟料中中碱性成成分CaO产生化化学反应应，生成成CASS2、C2AAS并形成成大量液液相所致致。对于于湿法回回转窑和和小型悬悬浮预热热器窑（6000t/dd），调调试初期期及开停停比较频频繁时选选择磷酸酸盐结合合高铝砖砖不失为为一种经经济、可可靠的办办法，投投入正常常生产后后，视具具体情况况选择换换用碱性性砖。22、在窑窑皮不稳稳定甚至至常有露露砖的过过渡带内内应采用用尖晶石石砖，能能力较小小且窑温温较低的的窑上过过渡带内内也可采采用高铝铝砖，主主要是磷磷酸盐结结合高铝铝砖。33、在分分解带内内，其热热端已产产生硫酸酸盐熔体体，有粘粘挂不稳稳定的浮浮窑皮，大大型窑上上的这一一部分(20000tt/d以上)，如砖砖受侵蚀蚀较快，可可采用尖尖晶石砖砖；其它它窑型可可采用抗抗剥落高高铝砖；分解带带的其余余部位则则应采用用高铝质质砖。44、大型型窑的窑窑门罩以以及篦式式冷却机机喉部和和高温区区内温度度偏高的的部位（12550以上），一一般应采采用抗剥剥落高铝铝砖和化化学结合合特种高高铝砖作作工作层层材料，但但是，这这些部位位的拱顶顶处应采采用煅烧烧高铝砖砖，不宜宜采用化化学结合合高铝砖砖。在高高风压篦篦式冷却却机高温温区侧壁壁处还应应采用碳碳化硅复复合砖或或低水泥泥高强耐耐火浇注注料，如如该处磨磨蚀不严严重，则则可采用用磷酸盐盐结合高高铝耐磨磨砖。筒筒式冷却却机内衬衬应采用用优质耐耐磨材料料，包括括钢纤维维增强增增韧磷酸酸盐结合合砖、高高铝质耐耐磨砖。5、在工作温度8001200的所有部位，都应采用耐碱砖或相应的耐碱浇注料。包括用于预热器本体和篦式冷却机侧墙的普通型耐碱粘土砖，用于窑筒后部的隔热型耐碱粘土砖，用于三此风管的高强耐碱粘土砖和用于预热器拱顶的拱顶型富铝耐碱粘土砖，以及重质和轻质的耐碱粘土质浇注料。新型干法预热器及其联接管道等处，来自原料中的碱主要以RCl和R2SO4的形式挥发，在8001200在耐火衬里的表面不断凝聚和富化，并向耐火材料的内部渗透凝聚。如果该处使用含Al2O34550%的普通粘土砖，其氧化铝和氧化硅含量的比例最适合于碱渗透到砖内。预热器内碱凝聚和富化的结果，使该处粘土砖受强烈侵蚀，碱渗透到砖内与砖反应产生膨胀性物质钾霞石（KAS2），由于体积效应产生膨胀应力，最后致使粘土砖开裂剥落。碱在耐火砖表面的凝聚和富化，还会使生料粘附于衬里表面，造成结皮、堵塞。二十世纪60年代初，预热器特别是下料溜子、上升烟道等处粘土砖“碱裂”损坏严重。国外在窑衬砌筑技术上试验了预留膨胀缝，采用锚固砖和凸形墙等多种措施，也不能消除“碱裂”问题。采用Al2O32030%的粘土砖（耐碱砖），再使用过程中砖的表面与窑料、窑气中碱反应，迅速形成一层高粘度的釉面层，封闭了碱向砖内继续内渗的孔道，可以防止“碱裂”。由于SiC、ZrO2结构稳定、强度高，不与水泥生料中的有害杂质碱、氯、硫等发生化学反应。在碱蚀、结皮比较严重的部位，选用碳化硅质、锆英石质材料对抗碱蚀、防结皮（粘附）、防堵塞更为适合，碳化硅质耐碱材料的主要化学成分为：Al2O3：27%；SiO2：20%；SiC：50%。6、不动设备隔热材料的选择，根据所用设备热工工艺要求及耐火材料的性能适当选用，包括硅酸钙板、耐火纤维材料、隔热砖和轻质浇注料。由于预热系统的工作温度不太高，机组静止不动，外壳只用较薄的普通钢板制成。为避免钢板变形，在最热的两级预热器、分解炉、上升烟道等处，须控制外表面温度不超过150，最好不超过70，采用一层工作层或12层隔热层组成的复合衬里。根据工况温度、耐火材料的导热系数、使用温度等合理确定。7、窑口部位可采用耐磨性能优良的耐火砖或耐火浇注料，如碳化硅复合砖、优质磷酸盐结合高铝质耐磨砖、钢纤维耐火浇注料或无钢纤维的耐火浇注料。8、燃烧器保护衬一般采用低水泥型钢玉质浇注料、高铝质耐火浇注料、钢纤维增强耐火浇注料等。根据选配原则，将传统回转窑、7001500t/d新型干法窑及20004000t/d新型干法窑耐火材料的配置分述如下，供参考：表1传统水水泥窑耐耐火材料料的配置置工艺部位材料品种燃烧器高铝质耐火火浇注料料卸料端高铝质耐火火浇注料料、高铝铝质砖烧成带碱性砖、高高铝质砖砖（磷酸酸盐结合合高铝砖砖）过渡带高铝质砖分解带高铝质砖预热部位耐碱砖、耐耐碱隔热热砖进料端耐火浇注料料、粘土土砖链条带高铝质耐磨磨砖、耐耐火浇注注料冷却机中温温区粘土砖冷却机高温温区碳化硅复合合砖、高高铝质耐耐磨砖表2700015500tt/d新新型干法法窑耐火火材料的的配置工艺部位工作层材料料隔热层材料料浅谈10000t/d窑外分分解窑烧烧成带窑窑衬的应应用福建龙岩合合丰水泥泥有限公公司陈建建飞一、前前言：福福建龙岩岩合丰水水泥有限限公司10000t/d窑外分分解窑生生产线是是以1000%无烟煤煤为燃料料、单系系列五级级低压损损旋风预预热器和和TDF型组合合式分解解炉新型型干法回回转窑系系统。20002年9月16日点火火投产，12月14日至12月16日实现现连续72小时运运转达标标，但20003年上半半年大窑窑运转率率不高，影影响回转转窑运转转率的主主要因素素是窑内内烧成带带耐火砖砖运行周周期短，换换砖频繁繁，最短短只有24天。下下半年经经技术人人员不懈懈努力，我我公司窑窑内烧成成带采用用郑州华华威耐火火材料股股份有限限公司耐耐火砖，运运行情况况有了明明显提高高，目前前已超过过162天，现现将该生生产线烧烧成带窑窑衬的使使用情况况介绍如如下：二二、烧成成带窑衬衬损坏机机理以无无烟煤为为燃料的的窑外分分解窑煤煤成带火火焰温度度达17000-118000，熟料料烧结温温度达14550，在13550以上熟熟料与窑窑衬之间间形成以以作为固固定骨架架的C3S和C2S与填充充在这些些晶粒间间的熔体体C3A和CAF，以及MgO、Na22O、K2O和SO3等粘结结而成的的熔融粘粘滞物，形形成窑皮皮衬始层层，并沿沿着窑衬衬的气孔孔，缝隙隙渗透到到耐火砖砖内部，使使耐火砖砖热面的的热机械械性能和和弹性性性能降低低。当热热工制度度不稳定定，烧成成带温度度变化出出现局部部高温时时，窑皮皮表皮将将由固相相转化为为液相而而脱落，并并逐步深深入到初初始层，窑窑皮时长长时掉，最最终将导导致烧成成带耐火火砖的损损坏。烧烧成带运运行周期期除与烧烧成带温温度有关关外，还还与耐火火砖匹配配、耐火火砖自身身质量、耐耐火砖砌砌筑质量量、设备备的运行行状况等等因素有有关。三三、烧成成带耐火火砖的选选择：烧烧成带主主要功能能是C2S吸收CaO形成C3S，完成成熟料烧烧结。该该处耐火火砖不仅仅承受高高温冲击击，而且且受到熟熟料熔融融物的化化学侵蚀蚀，条件件极为恶恶劣。因因此烧成成带耐火火砖应当当具有良良好的挂挂窑皮性性能和耐耐高温性性能、足足够的抗抗化学侵侵蚀性能能、足够够的力学学强度及及较好的的抗剥落落性能，结结合我公公司生产产实际选选用直接接结合镁镁铬砖作作烧成带带窑衬。耐火砖质量的好坏直接影响耐火砖的使用寿命，烧成带窑衬自身质量显得尤其重要，耐火砖质量的选择实质就是耐火砖生产厂家的选择。首先，应先确认该生产厂家是否具备相应的生产规模和技术装备水平，最好到生产厂家实地考察；第二，应考察生产厂家的内部质量管理体系是否完整、有效；第三，应考察其产品的市场占有率及客户实际使用效果；第四应考虑产品的性能价格比最优。结合以上情况，我公司选用郑州华威耐火材料股份有限公司为直接结合镁铬砖的主要供货商。四、耐火砖的砌筑：烧成带窑衬承受着机械应力、热应力和化学侵蚀的综合破坏，一旦处理不当，窑衬极易损坏、脱落。因此严把耐火砖砌筑质量对保证耐火砖使用寿命非常重要。1、耐火砖大头四个角紧贴窑筒体，相邻耐火砖靠严，砖缝直，控制环缝偏差每米长2mm，但全环长度偏差8mm，不错位，不下垂脱空，确保窑衬与筒体在窑运行中可靠同心，使窑衬内的应力均匀地分布在砖衬的所有部位。2、锁砖时要用整砖锁，锁紧砖，不使锁位置成为最薄弱的环节。3、尽量减少钢板用量，以减少因钢板氧化体积膨胀挤压相邻的耐火砖造成耐火砖开裂剥落。五、稳定热工制度是延长带耐火砖使用寿命的重要保证：正常厚度窑皮可使烧成带耐火砖砖面温度由1400降到600左右，而且砖内温度梯度显著平缓，同时可阻止窑气中K2O、Na2O、Cr、SO3等挥发物渗入砖内发生侵蚀和熟料中液相、熔融盐渗透发生热疲劳性破坏。可见挂好窑并保护好窑皮，对延长烧成带耐火砖使用寿命至关重要，稳定的热工制度是保护好窑的前提。1根据实际生产情况及时调整喷煤管合理的轴向，径向位置，灵活调节煤风、轴流风、旋流风、中心风的最佳比例。控制合理的篦床料层厚度，努力提高二次风温和着火区域局部的煤粉浓度，确保合理的火焰形状，合理的火焰长度和足够的热力强度，保证烧成带窑皮位置的稳定，厚度适宜，表面平整。2、严格控制进厂原燃料的质量关，提高出磨生料CaO、Fe2O3的合格率，保持生料均化库有较高的库位，强化生料、煤粉均化，确保入窑生料、煤粉成份稳定，同时加强生料计量称DLD、窑头、窑尾煤粉称的日常维护与管理，保证入窑生料、煤粉来料稳定。3、中控操作树立“本班平稳运行，为下班创造条件”、“三班保一窑”的操作指导思想，统一规范操作，根据煤、料的状况，及时调整系统的各项参数，使系统达到最佳的工艺状态，提高操作预见性，发现异常及时做小幅度的调整，尽可能避免大起大落。4、调整合理KH、SM、IM三率值，保证窑料对耐火砖的适应性，以利于窑皮能与耐火砖密切粘附，且在砖内形成机械锚固，使窑皮稳定存在于砖面上。入窑CaCO3分解率控制在90-93%之间，减缓烧成带热负荷，减少烧成带窑衬热应力，延长烧成带窑衬的运行周期。参考文献：1、杨忠德，宁国水泥厂4000t/d水泥回转窑窑衬的应用介绍，建材耐火技术，2003.22、蒋金然，谈碱性耐火材料在水泥回转窑上的应用，建材耐火技术，2002.43、水泥回转窑用耐火材料使用规范，1995.44、林隆福，浅谈我厂2000t/d窑外分解窑烧成带窑衬运转周期的稳定提高，悬浮预热和预分解窑技术经验交流会论文集（第三集）“第二届水水泥窑用用耐火材材料生产产新技术术新产品品及施工工技术讲讲座暨交交流会”现代水水泥窑煅煅烧技术术对耐火火材料的的材质和和性能提提出了更更高要求求。目前前水泥回回转窑的的窑口及及窑内各各带耐火火材料的的合理选选择与匹匹配、立立窑水泥泥厂窑口口专用耐耐火材料料等生产产技术已已经取得得一些突突破性成成果；水水泥窑衬衬的规范范施工技技术也大大大提高高了耐火火材料的的使用寿寿命。为为了使我我国广大大水泥企企业及时时掌握水水泥窑用用耐火材材料的最最新技术术、能够够按照各各自企业业的煅烧烧特点科科学选择择各种窑窑用耐火火材料以以及应用用最新的的窑衬施施工技术术以达到到延长耐耐火材料料使用寿寿命、减减少窑衬衬消耗、提提高窑的的运转率率并降低低水泥生生产成本本、提高高企业经经济效益益的目的的，国家家建材局局技术情情报研究究所决定定举办“第二届届水泥窑窑用耐火火材料生生产新技技术新产产品及施施工技术术讲座暨暨交流会会”，并于于20001年9月25日28日在山东东淄博鲁鲁中宾馆馆隆重召召开。会会议主要要专题：1、聘请请中国建建筑材料料科学研研究院耐耐火材料料研究所所副所长长袁林高高工主讲讲：（1）不定定形耐火火材料的的特点、性性能、应应用及最最新技术术与发展展；（2）不定定形耐火火材料的的最新科科研成果果及应用用经验。2、聘请请中国建建材院耐耐火材料料研究所所张用宾宾总工主主讲：新新型干法法水泥窑窑用耐火火材料的的进展：（1）新型型干法水水泥窑对对耐火材材料的要要求；（2）我国国新型干干法水泥泥窑用耐耐火材料料的发展展状况；（3）碱性耐耐火材料料在新型型干法窑窑上的应应用及发发展趋势势。3、聘请请天津水水泥设计计研究院院陈友德德高级工工程师主主讲：预预分解窑窑窑衬的的设计：（1）回转窑窑内各带带耐火材材料的选选用；窑窑内耐火火砖损坏坏情况；烧成带带的配砖砖要求；砖型的的确定及及不同燃燃料（包包括无烟烟煤）对对耐火砖砖的设计计要求；（2）预热热器、分分解炉、篦篦冷机三三次风管管、燃烧烧器的衬衬料设计计。4、聘请请中国建建材建设设总公司司上尧机机械厂原原副厂长长单国新新高工主主讲：窑窑衬施工工技术：（1）窑炉炉施工的的共性问问题；（2）砖衬衬体的施施工要点点；（3）浇注注料衬的的施工特特点；（4）回转转窑窑衬衬特点及及施工要要点。55、会议议邀请南南京水泥泥设计研研究院和和成都建建材工业业设计研研究院专专业人员员就水泥泥窑衬设设计及窑窑衬新品品种在生生产中的的应用等等技术专专题与代代表进行行广泛交交流与研研讨。还还将邀请请知名耐耐火材料料生产企企业发布布最新产产品信息息及提供供适应当当今生产产工艺要要求的最最新耐火火材料产产品及施施工技术术，与广广大水泥泥企业及及科研院院所同仁仁广泛交交流与探探讨。会议时间：20001年9月25日报到到，20001年9月2628日正式式开会。会议地地点：山山东淄博博鲁中宾宾馆（山山东省淄淄博市张张店区人人民西路路1号）宾馆馆联系人人：刘磊磊宾馆电电话：（05333）218814001-3321或259传真：（05333）218845000主办办单位：国家建建材局技技术情报报研究所所（北京京市朝阳阳区管庄庄，邮编编：10000244)联系人人：汪海海滨付立立娟TEL：0100-65576113311-46626FFAX：0100-65576112077E-mmaill：cemmenttChhinaaBMII.coom