大型水泥回轉窯用新型耐火材料簡介
近年來，隨著國內水泥工業的不斷發展，旋窯生產越來越大型化，水泥日產量不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好的抵抗機械應力破壞的能力。前一階段，我們國內回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、尖晶石系列；在預熱帶采用了抗剝落、高強耐堿磚系列，效果尚好，基本能滿足回旋窯運行的要求，同時也反映出以上材料一些不足：用于過渡帶的尖晶石磚系列由于它的導熱系數大，窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；用于預熱帶的抗剝落磚體積密度大，增加了窯筒體負重，對動力裝置影響較大；用于預熱器、三次風管的高強耐堿磚體積密度大，保溫性能差，達不到保護裝置、節約能源的要求。為使各段耐火材料在整條窯上同步使用，延長耐火材料的使用壽命，我公司做了大量的工作，同時借鑒國內外先進的技術和理論依據，對水泥回旋窯用耐火材料進行綜合的技術開發和耐材配套使用的研究，開發出了更具有技術優勢的替代產品：硅莫磚系列（用于過渡帶，替代堿性材料）、輕質抗剝落磚（用于預熱帶，替代耐堿磚）、輕質耐堿磚（用于預熱器、三次風管，替代高強耐堿磚），對整條水泥旋窯耐火材料的合理使用有很好的心得，經過近幾年來用戶的廣泛使用，已達到整條水泥窯耐火材料同步使用的理想效果。對2500t/d及2500t/d以上水泥窯配套用耐火材料同樣我們也作了詳細的技術分析，提出我們的建議，謹供各單位參考！
硅莫磚在5000T/D大型水泥窯上的應用
近年來，隨著國內水泥工業的不斷發展，旋窯生產越來越大型化，5000T/D及5000T/D以上大型水泥旋窯越來越普遍，水泥窯日產量的不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好耐磨性、抗侵蝕性及抵抗機械應力破壞的能力。前一階段，從國內開始生產5000T/D大型水泥回旋窯，我公司就長期跟蹤這些廠家的耐火材料的配套使用問題，根據我公司長期給水泥生產廠家配套耐火材料的經驗結合水泥生產廠家反饋的寶貴意見，發現旋窯在兩個部位耐火材料的使用上急需解決問題：
一、三次風管彎頭部位（使用部位見圖1）
三次風管道的耐火材料使用上，很多廠家根據設計要求，大多采用耐堿澆注料，耐堿澆注料施工方便，價格便宜，但是，三次風管道內的熱風溫度只有800～1000℃，不足以使澆注料在使用過程中能自身燒結，從而不能達到設計要求的強度，不能滿足使用要求；由于水泥窯的大型化，窯門罩相對變大，引起三次風管道內的風速過大，蓖冷機內帶有大量粉塵的氯堿煙氣在三次風管道內高整運旋，對三次風管道特別在其Y型部件和彎頭處以及封閉閥處，產生劇烈的沖刷和氯堿侵蝕，引起澆注料的疏松和剝落；由于極其嚴重的磨損，有的廠家澆注料只能使用兩個月，產生很多問題。因此，在三次風管道內（特別在彎頭部位）破壞嚴重但能使用磚的部位，我廠推薦使用耐磨磚，磚設計為三個型號，配套使用，可以保證使用五年以上！
二、燒成帶與過渡帶結合部位（前過渡帶）（使用部位見圖2）
國內回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、鎂鋁尖晶石系列，效果尚好，基本能滿足回旋轉窯運行的要求，但同時也反映出材料一些不足：過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，襯磚導熱系數大，熱震穩定性差，使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。針對這一特殊窯況，我公司聯合國家建材研究所、洛陽耐火材料研究院開發了硅莫磚，由于該磚的導熱系數低，故采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用其它襯磚平均降低40℃；由于硅莫磚添加了部分進口原材料，使得磚耐磨性能好，熱震穩定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶，而且使用周期長；硅莫襯磚的成分和結構對窯料有一定的適應性，有利于窯料粘附磚面并適度滲入磚內，窯皮能與磚面密合粘附且在磚內形成機械錨固，使窯皮穩定存在于磚體上，所以該磚達到了高鋁質材料和堿性材料的最佳結合點，既有高鋁質材料荷重軟化溫度高、耐磨性能好的優點又能掛上窯皮，在正常厚度窯皮的保護下，該磚面溫度由無窯皮時的1400℃左右降到600℃左右，磚內溫度梯度顯著地平穩，顯著地抑止了滲入變質破壞作用，極為有效地延長了該磚襯的使用壽命，而且該部位窯體表面也顯著地降溫，對保護動力裝置和窯襯的壽命極為有利，也顯著的節約了煤炭的使用，降低了單位熟料的成本：
在此提出我們的建議，謹供各單位參考！
近年來，隨著國內水泥工業的不斷發展，旋窯生產越來越大型化，水泥日產量不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好的抵抗機械應力破壞的能力。前一階段，我們國內回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、尖晶石系列；在預熱帶采用了抗剝落、高強耐堿磚系列，效果尚好，基本能滿足回旋窯運行的要求，同時也反映出以上材料一些不足：用于過渡帶的尖晶石磚系列由于它的導熱系數大，窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；用于預熱帶的抗剝落磚體積密度大，增加了窯筒體負重，對動力裝置影響較大；用于預熱器、三次風管的高強耐堿磚體積密度大，保溫性能差，達不到保護裝置、節約能源的要求。為使各段耐火材料在整條窯上同步使用，延長耐火材料的使用壽命，我公司做了大量的工作，同時借鑒國內外先進的技術和理論依據，對水泥回旋窯用耐火材料進行綜合的技術開發和耐材配套使用的研究，開發出了更具有技術優勢的替代產品：硅莫磚系列（用于過渡帶，替代堿性材料）、輕質抗剝落磚（用于預熱帶，替代耐堿磚）、輕質耐堿磚（用于預熱器、三次風管，替代高強耐堿磚），對整條水泥旋窯耐火材料的合理使用有很好的心得，經過近幾年來用戶的廣泛使用，已達到整條水泥窯耐火材料同步使用的理想效果。對2500t/d及2500t/d以上水泥窯配套用耐火材料同樣我們也作了詳細的技術分析，提出我們的建議，謹供各單位參考！
硅莫磚在5000T/D大型水泥窯上的應用
近年來，隨著國內水泥工業的不斷發展，旋窯生產越來越大型化，5000T/D及5000T/D以上大型水泥旋窯越來越普遍，水泥窯日產量的不斷提高，窯的旋速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，希望耐火材料具有較好耐磨性、抗侵蝕性及抵抗機械應力破壞的能力。前一階段，從國內開始生產5000T/D大型水泥回旋窯，我公司就長期跟蹤這些廠家的耐火材料的配套使用問題，根據我公司長期給水泥生產廠家配套耐火材料的經驗結合水泥生產廠家反饋的寶貴意見，發現旋窯在兩個部位耐火材料的使用上急需解決問題：
一、三次風管彎頭部位（使用部位見圖1）
三次風管道的耐火材料使用上，很多廠家根據設計要求，大多采用耐堿澆注料，耐堿澆注料施工方便，價格便宜，但是，三次風管道內的熱風溫度只有800～1000℃，不足以使澆注料在使用過程中能自身燒結，從而不能達到設計要求的強度，不能滿足使用要求；由于水泥窯的大型化，窯門罩相對變大，引起三次風管道內的風速過大，蓖冷機內帶有大量粉塵的氯堿煙氣在三次風管道內高整運旋，對三次風管道特別在其Y型部件和彎頭處以及封閉閥處，產生劇烈的沖刷和氯堿侵蝕，引起澆注料的疏松和剝落；由于極其嚴重的磨損，有的廠家澆注料只能使用兩個月，產生很多問題。因此，在三次風管道內（特別在彎頭部位）破壞嚴重但能使用磚的部位，我廠推薦使用耐磨磚，磚設計為三個型號，配套使用，可以保證使用五年以上！
二、燒成帶與過渡帶結合部位（前過渡帶）（使用部位見圖2）
國內回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、鎂鋁尖晶石系列，效果尚好，基本能滿足回旋轉窯運行的要求，但同時也反映出材料一些不足：過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，襯磚導熱系數大，熱震穩定性差，使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。針對這一特殊窯況，我公司聯合國家建材研究所、洛陽耐火材料研究院開發了硅莫磚，由于該磚的導熱系數低，故采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用其它襯磚平均降低40℃；由于硅莫磚添加了部分進口原材料，使得磚耐磨性能好，熱震穩定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶，而且使用周期長；硅莫襯磚的成分和結構對窯料有一定的適應性，有利于窯料粘附磚面并適度滲入磚內，窯皮能與磚面密合粘附且在磚內形成機械錨固，使窯皮穩定存在于磚體上，所以該磚達到了高鋁質材料和堿性材料的最佳結合點，既有高鋁質材料荷重軟化溫度高、耐磨性能好的優點又能掛上窯皮，在正常厚度窯皮的保護下，該磚面溫度由無窯皮時的1400℃左右降到600℃左右，磚內溫度梯度顯著地平穩，顯著地抑止了滲入變質破壞作用，極為有效地延長了該磚襯的使用壽命，而且該部位窯體表面也顯著地降溫，對保護動力裝置和窯襯的壽命極為有利，也顯著的節約了煤炭的使用，降低了單位熟料的成本：
在此提出我們的建議，謹供各單位參考！
圖1
耐火材料使用示意圖（圖2）
過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，便時掛時掉，如果使用鎂鋁尖晶石磚，由于該磚掛不住也掛不好窯皮，使得該磚導熱系數大，熱震穩定性差的缺點暴露無遺。由于該磚導熱系數大（≥2.6w/m.k）使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；該磚熱震穩定性差，在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。由于硅莫磚的導熱系數（≤1.7 w/m.k）要大大低于鎂鋁尖晶石磚，所以采用硅莫磚的窯筒體外壁溫度要比采用鎂鋁尖晶石磚平均降低40℃，即節約了能源又減輕了設備自重，達到保護設備的目的。而且由于硅莫磚耐磨性能好，熱震穩定性高，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶。
使用硅莫磚與鎂鋁尖晶石磚窯筒體外壁溫度示意圖
硅莫磚和尖晶石磚節能效果對比
大型水泥窯前過渡帶所使用的耐火材料原設計為進口尖晶石磚，隨著國內水泥行業的發展，市場逐漸擴大，價格競爭趨于白熱化，進口尖晶石磚價格偏高、窯筒體外壁溫度偏高，為了降低熟料單位成本，提高市場競爭力，以海螺集團為首的水泥生產廠家提出耐火材料國產化、節能降耗等目標！
為了滿足水泥生產廠家和適應市場的需要，江蘇國窯科技有限公司研制開發了硅莫磚，分別在新疆、河北、安徽、重慶等地區的大型水泥生產廠家使用，硅莫磚不但導熱系數低、耐磨性能好，熱震穩定性高、使用周期長！節能效果非常明顯！
