水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)是新型干法生產(chǎn)線的關鍵設備，耐火磚又是砌筑水泥窯內(nèi)襯的關鍵，耐火磚的好壞、配置以及維護都會影響回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)效率，并且對耐火磚的壽命也有一定的影響。因此，在合理的配置耐火磚時需要考慮到水泥煅燒對耐火磚產(chǎn)生的影響，以此提高耐火磚的使用效果。今天的文章我們分析窯溫增高和窯速加快對耐火磚的影響。
窯溫增高對耐火磚的影響
新型干法水泥窯預熱系統(tǒng)的熱交換能力很好。但是，回轉(zhuǎn)窯部分的熱交換能力較差，降低了燒結(jié)能力。因此，水泥回轉(zhuǎn)窯需要提高燒成溫度加以補償。水泥回轉(zhuǎn)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，裸露的耐火磚將很快損毀。
隨著水泥窯產(chǎn)量的增大，回轉(zhuǎn)窯的高溫負荷也逐步增大。當產(chǎn)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)，高溫帶耐火磚表面的熱負荷約從3.0X109cal/(m2.h)提高至4.8X 109cal/(m2.h)，表面產(chǎn)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(qū)以及燒嘴外側(cè)等部位的工作溫度遠高于傳統(tǒng)水泥窯的相應部位。
高溫雖有利于水泥的燒成，但會削弱耐火磚的性能，并加速對耐火磚的侵蝕，致使耐火磚發(fā)生損壞，影響耐火磚壽命。因此，水泥預分解窯必須使用一系列新型耐火磚來取代傳統(tǒng)窖上原來采用的傳統(tǒng)材料。例如.水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的正火點(中心)部位需要使用高級鎂質(zhì)耐火磚，包括荷重軟論溫度>1650℃的直接結(jié)合鎂鉻磚或優(yōu)質(zhì)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，將引起耐火磚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(chǎn)生很大變形。窯體和耐火磚之間就會出現(xiàn)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(xiàn)很大空隙，使耐火磚發(fā)生松動，運轉(zhuǎn)中的筒體和窯襯發(fā)生相對運動，耐火磚受到磨損。另一些情況下，窯體的膨脹受到整體性耐火耐火磚(如澆注料)的限制，窯體和耐火磚之間產(chǎn)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磚。
窯速加快對耐火磚的影響
傳統(tǒng)水泥窯的轉(zhuǎn)速為lr/min，大型預分解窯的轉(zhuǎn)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(huán)境都要比傳統(tǒng)回轉(zhuǎn)窯苛刻得多。
水泥回轉(zhuǎn)窯的筒體經(jīng)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(chǎn)生的很大徑向變形。用筒體測量儀對運轉(zhuǎn)中的窯體進行連續(xù)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(zhuǎn)中，窯體每轉(zhuǎn)一圈，筒體的曲率都會發(fā)生周而復始的改變，耐火磚內(nèi)襯將不可避免地受到窯體周期性擠壓力以及磚圈內(nèi)部中平衡應力的作用，在疲勞載荷的作用下發(fā)生損壞。
此外，制造、安裝的誤差，托輪調(diào)整不當，以及窯基礎發(fā)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(fā)生在端部，將使端部筒體發(fā)生跳動，導致窯頭、窯尾漏風、密封裝置和耐火磚損壞。若發(fā)生在傳動齒輪處，則使大小齒輪嚙合不均勻，引起振動，導致耐火磚發(fā)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(zhuǎn)窯內(nèi)襯耐火磚時，要綜合考慮，并且預分解窯比傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)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(tǒng)、風機、收塵器等等，任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會影響到水泥的正常生產(chǎn)。
