新型干法水泥回转窑耐火材料的使用技术要求

时间：2025-07-01

新型干法水泥

回转窑耐火材料的使用技术要求

一、概述

最初，人们采用立窑煅烧水泥熟料时，由于窑的规格小，煅烧温度低，仅使用含 Al2O3为 30～40%单一的一种粘土砖，初期的回转窑在这一经验上进行改进，采用了高铝砖和粘土砖，从六十年代起，由于窑的大型化和强化操作，高温部位窑衬普遍采用碱性砖砌筑，主要品种有：镁铬砖（Px83、B-Z-X、S-65）、尖晶石砖（Ag85、R-S-X、Fg90）和白云石砖（K12105）。

二、衬料的作用

1、防止高温火焰或气流对窑体的直接损伤，保护窑胴体；

2、防止有害物质（CO、SO2）对窑体的侵蚀；

3、防止物料、气流对窑体的腐蚀；

4、降低窑体温度，防止窑体被氧化腐蚀；

5、具有蓄热、保温的作用；

6、能够改善挂窑皮性能。

三、碱性砖损坏原因

通过水泥窑的运行实践得出的共识是：机械应力、热应力和化学侵蚀是三种最基本的损坏因素，绝大多数情况下它们综合作用于耐火材料，并主要表现为：热—机械综合效应和热—化学综合效应。德国耐火技术公司对使用后的镁铬砖进行了大量的实验研究，并统计了主要损坏原因出现的频率：

1、机械应力占 37%：由于窑体变形和砖的热膨胀作用引起，窑胴体椭圆率ω（%）≤D（m）/10；轮带的最大滑移量ΔU≤D（mm）/200，一般要求为 10～15mm。

2、化学侵蚀占 36%：由于熟料硅酸盐、铁酸盐以及碱盐的侵蚀作用新型干法水泥技术引起。

3、热应力占 27%：由于过热和热震作用引起。随着窑型、操作的不同以及窑衬在窑内位臵不一，以上三种因素便起着不同的作用。对上述三种基本损坏因素起决定作用的是：火焰、窑料和窑筒体在运转中变形状态的变化，使衬里承受各种不同的应力。破坏碱性砖的因素如下（共 8 个）：1、熟料熔体渗入；2、碱盐渗入；3、还原和还原-氧化反应；4、过热；5、热震；6、热疲劳；7、机械应力；8、磨刷。

所以，为求回转窑内衬砖难于损坏的重要因素是：1、抗熟料熔体和碱盐侵蚀的能力强；2、抗热应力和机械应力的显微结构韧性好；3、抗热负荷和热态磨损的高温稳定性好；4、挂窑皮性能好；5、耐火砖的成份符合环保需要。

四、砖型选择和砖的外形质量控制

㈠、砖型选择

1966年德国水泥厂协会（VDZ）推荐了用于水泥窑的砖型：

1、 ISO型（π/3型或 VDZ-A型）：粘土砖和高铝砖；

2、 VDZ-B型（简称 B型）：碱性砖。

最通用的厚度（高度）有 180mm，200mm 和220mm三种。水泥厂选择楔形度大小不同的两种砖型，只要改变每圈中这两种砖的比例就可通用于该厂不同直径的几台窑上。本厂一线窑Φ4.7×75m 耐火砖配比为B322:B622=80:117，二线窑Φ4.0×60m耐火砖配比为B320:B620=53:114，实际上采用的耐火砖配比为 X:Xa=53:109。

砖型代号意义：

B322：表示使用于 3m直径窑上高度为 220mm的 B型砖；

B620：表示使用于 6m直径窑上高度为 200mm的 B型砖。

砖型演变的结果：热膨胀性较小的粘土砖和高铝砖的砖型可以稍大，通常取 ISO型砖，其楔形面大头宽度固定为 103mm，小头宽度则随窑径和新型干法水泥技术砖厚而变；热膨胀性较大的碱性砖，通常取 B 型砖，其楔形面平均宽度为 71.5mm。

㈡、砖外形质量控制

1、尺寸公差：厚度公差±2%，最大±2mm；楔形面大头和小头宽度公差±2mm；大小头差值的公差±1mm；长度公差±1%，最大±1.5mm。

2、边损：允许热面或冷面有两条边的损坏达 20mm长和3mm 深（分别在砖的两侧），但不准超过。

3、角损：热面只许有一处角损，角损处三条棱的角损之和不超过30mm；冷面允许有两处角损。

4、凹坑、熔迹和鼓包：允许凹坑和熔迹的最大直径为 10mm，最大深度 10mm；鼓包最大 0.5mm。

5、裂缝：不允许有平行于磨损面的裂纹；不长于 20mm，不宽于0.2mm的其它裂纹是允许的。

6、砖受压面的平整度：棱与中央面之间的高度差值小于 0.5mm。

7、一批耐火砖中有各种缺损毛病的砖不超过总数的 4%。