水泥窑用耐火材料损坏原因分析
耐火材料使用与水泥窑生产运行
的 品质 也 有 待 改善 ． 计 目前 全 国 水 泥 回转 窑 用 耐火 材 估
料 单 耗 约 在 ０５ ｋ ／ ．５ ｇｔ的水 平 。其 中 ．碱 性 耐 火 材 料 约 ０３ ｋ ／， 硅 质 耐 火 材 料 约 ０２ ｋ ／。 ．５ ｇｔ铝 ．０ ｇｔ
（ ） 口铁 应 力 挤 压 。锁 砖 时 。 口铁 过 多过 紧 ． ５锁 锁 会 导 致 形 成 锁 口处 砖 沟 。 针 对 这 种 情 况 应 采 取 以下 措 施 ：
少人窑碱 盐含量 。 （） ２ 铬侵蚀 。 在过量的碱盐侵蚀下 ， 铬矿石与游离的
（ 、 ａ２ 成 Ｋ（ ａ ｒ ， 学 反 应 产 生 的 六 价 碱 铬 酸 ＫＮ ） ０生 ２ ２６ 化 Ｎ Ｃ ） 盐 不但 对 砖 体 造 成 损 坏 ． 而且 会 污染 环境 和 严 重 毒 害 身
平 提 升 到 了一 个 崭 新 的 阶 段 。 然 而 ， 由于 承 受 更 高 的温 度 、 急 剧 的 温 度 变 化 、 强 烈 的 化 学 侵 蚀 和 更 严 酷 机 更 更 械 应 力 的作 用 ． 型 干 法 水 泥 生 产 线 更 加 需 要 具 有 优 异 新 性 能 的耐 火 材 料管 理 只有 综 合 配 套 应 用 各 种 新 型 优 质
火砖 已经磨 损没有 了 ， 但保温砖 依然完好 ， 这说 明严 谨 的施工能够有效延长耐火材料的使用寿命 。
冀 东 一 线 自 １８ ９ ３年 １ 月 ２ 日点 火 起 ，逐 渐 改 进 １ ６
会造成水泥企业停窑时间集 中， 维修力量不足 。放眼全 国． 筑炉队伍多而杂 比较分散 ， 导致淡季无活干 ， 旺季干
３ 耐 火 材 料 的 维 修
３１ 耐 火 材 料 施 工 发 展 历 程 ． 耐火材料施 工发展历 程从上世 纪 ７ ０年 代 末 ８ ０年
探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施
水泥生产 Cement production4探析水泥窑用耐火材料的损坏原因及防治措施华占刚（宜兴国冶窑炉工程有限公司 214226）中图分类号：TQ172 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2018）04-0004-01摘要：水泥窑的成功运用对我国有极大的便利，因为水泥窑应用的领域相当广泛，不仅仅是在水泥生产过程，在冶金行业和化学工业上也有运用。
对于水泥企业来说，水泥窑是企业运转的无可替代，所以水泥窑能正确、高效运转的意义不言而喻。
尤其是水泥窑所使用耐火材料的好坏更是其中的重之所重，如果水泥窑各部位的耐火材料不能满足使用的要求，就会导致水泥窑无法进行整体运作，只得经常进行更换和维修。
本文通过总结水泥窑损毁的次数及经验来分析水泥窑耐火材料为何不够耐火、如何让水泥窑耐火材料更耐火。
关键词：水泥窑；耐火材料；损坏；防治1水泥窑耐火材料的使用现状随着科技和时代的发展，耐火材料的使用越来越多，随之耐火材料的研究也越来越多。
这是因为：“高温是工业创造进行的大多途径，不论是以前的传统工业：金属制造、煤炭部门等，还是现代新型技术产业：航天技术等，这些都是需要在高温作业下完成的。
”所以在高温下的耐火材料不可谓不重要，而在水泥窑的耐火材料使用中，大多使用碱性的耐火材料。
碱性材料被广泛是用在水泥窑的预分解窑上，它通常是以氧化钙和氧化镁为主要成分。
在高温作业下，易与酸性耐火材料、酸性渣和氧化铝发生化学反应，尤其是以耐高温煅烧和耐化学侵蚀能力强而闻名。
比如，碱性的镁砖、白云石砖等耐火材料。
水泥窑用耐火材料的使用性质如何，主要看三方面：首先是耐火度，它指的是高温背景下，材料不承受任何荷载的情况下也能不被熔融，更不能被软化的功能。
并且，如果是大量的杂质或者是成分的不均匀，那么材料的耐火度会极速下降。
其次是荷重软化温度与高温蠕变，是指材料的变形温度，它在承受恒定不变的压负荷压力下以及一定升温速度的加热条件下，对高温和荷载同时作用的抵抗能力如何。
窑口耐火材料异常损坏的分析及处理
新型窑头正压气密保护式密封将密封和冷却效果合二为一，能够有效解决窑头漏料、漏风问题，同时外观美观，近年来受到不少水泥生产企业的好评。
但在使用过程中，我们发现了多起因离心风机配置未达到密封设计要求，风量和风压偏小，冷却效果不佳，引起窑口筒体热变形，进而导致窑口耐火材料异常损坏的案例。
本文对其中一起窑口损坏的现象和原因进行描述、分析，通过增加窑头离心风机、增加烟囱等手段来改善空气对流，避免筒体变形的进一步恶化，解决了窑口耐火材料异常损坏的问题。
1、情况概述2022年7月18日，某公司2#窑窑口浇注料部分脱落被迫停窑，该窑口于2021年11月使用奥镁无水泥浇注料整体更换，使用了8个月就损坏了。
冷窑后查看，窑口筒体呈“喇叭”状（见图1），窑口浇注料脱落约2/5环，窑口第1环砖全部挤碎脱落，第2~4环砖部分脱落约2/5环，第5~7环砖（砖厚度200 mm）部分前移，环缝较大（见图1和图2）。
图1 窑口损坏整体照片图2 窑口损坏局部照片从窑口未脱落的浇注料可以看出，浇注料表面平整度尚好，脱落的浇注料用锤子敲打，从声音判断其强度尚可。
同时，锚固钉从根部剪切而断（见图3），而非脱焊。
查阅施工质量档案，窑口施工时使用0Cr25Ni20材质的机制锚固件，锚固件头部配有膨胀帽，采用A402焊条焊接，锚固件排列方式按照图纸进行施工焊接，焊后对锚固件逐个进行了检查；无水泥浇注料在浇注过程中，每两个窑口护铁放置一个3 mm 膨胀缝，浇注料与耐火砖之间采用5 mm厚的纤维毡进行膨胀处理，施工规范。
综合以上分析，窑口浇注料的损坏原因基本上可以排除浇注料本身质量或施工质量问题。
图3 脱落浇注料从锚固件根部剪断2、原因分析（1）停窑后观察，从窑口护铁分布及筒体上可以明显看出，窑口筒体呈现“喇叭口”，筒体变形现象明显（见图2和图4），分析认为筒体变形是受热应力所致。
窑口区域耐火材料由于窑口处筒体出现变形，致使在护铁末端部位出现环向裂缝，如果裂缝变大，必然导致热气进入，会加剧其对锚固件根部氧化，也会造成浇注料与窑筒体产生缝隙。
耐火材料损毁原因和预防措施
耐火材料的损毁原因和预防措施
类型
原因
预防措施
备注永久收缩耐来自材料因长时间受热而收缩，砖缝裂开，引起拱砖脱落。
1、采用永久收缩小的耐火材料。
2、对外部进行冷却。
1、除硅质和电熔铸耐火材料外，其它耐火材料一般都多少具有永久收缩性。
2、即使是同一品种的耐火材料，由于所用原料和制造方法的不同，永久收缩也有很大差异，因此，不可把选择的重点只放在耐火度和化学成分上。
4、冷却耐火材料表面，使其温度保持在熔液的熔点以上50℃范围之内。
1、成为耐火材料损坏的主因较多。
2、部分熔渣向耐火材料渗透扩散，可在表面生成一些共熔变质层，这些变质层多数情况下在熔渣中溶解，因而它们的粘性、溶解度很重要。
3、认为耐火材料的熔失速度是以化学因素为主，物理因素居次的看法是不妥的，当接触耐火材料的熔渣粘度较小时，物理因素的比重增加。
4、耐火材料的耐蚀性不一定取决于它们的酸碱度。
5、熔态金属对耐火材料的侵蚀、除了磨损之外，尚有化学反应、熔态金属蒸汽的浸透等。另外，有时碳质耐火材料同金属熔融而生成合金。
气损
与耐火材料接触的气体引起化学变化，造成耐火材料的侵蚀和破坏。
1、采用与接触的气体或气体的凝结物反应速度慢的耐火材料。
2、采用透气性小、强度高的耐火材料。
3、砌缝应密实。
1、多数情况下，是在特殊的温度区域产生气损，气体深入耐火材料内部而引起膨胀、崩坏等。
2、最常见的是因为CO的接触分解使碳素崩坏，这种损坏多发生在高炉炉壁。
3、Cl2、SO2等气体也会造成耐火材料的损坏。
4、碱蒸汽、锌蒸汽等也会造成耐火材料的损坏。
5、镁质、铬镁质耐火材料和白云石质耐火材料在低温下吸收水蒸汽而崩坏。
水泥窑用耐火材料损坏的原因及预防措施
收 稿 日期 ：２ １ － ５ ４ ０ ２ ０ －１
参 考文 献 ：
【］ 《 用 耐 火 材 料 手 册》 中国 建 材 工 业 出 版 社 （０ ０年 ） １ 实 ２０
［］ 《 ２ 工业 窑 炉 用 耐 火 材 料 手 册 》 冶金 工 业 出 版 社 （Ｏ ５年 ） ２Ｏ ［］ 婚 ３ 时火 材 料 工 艺 学》 冶 金 工 业 出 版 社 （ Ｏ ５年 ） ２Ｏ ［］ 《 酸 盐 手 册 》 轻 工 业 出版 社 ４ 硅 （ ９ ２年 ） １８
法做 了明确 规定 。
６
热 剥 裂 及 软 化 损伤
水 泥 窑 每 转 一 周 受 到 的 周 期 性 温 差 所 造 成 的
热 冲击 和 耐 火 材 料 受 到 的 急 冷 急 热 作 用 ， 由于 表 面 和 内 部 的 膨 胀 差 产 生 的 应 变 ，造 成 耐 火 材 料 表
的 预 分 解 窑 直 径 为 ４７米 ，转 速 达 到 ３ ４转 ／ 。 ． ～ 分 窑 径 加 大 、窑 温 提 高 、 转 速 加 快 ， 而 耐 火 砖 是 在
高温 下 随简 体一 起 转 动 的 ，７ ＿托 轮 的支 撑 。 体 Ｊｂ ｎ＿ 窑
重 力 以 及 窑 内 物 料 的 冲 击 作 用 ，机 械 振 动 和 变 形 加 剧 。 火 材 料 的破 坏也 同 时加 剧 ，造成 耐 火 材 料 耐
３
结构 剥 裂
大 型 预分 解 窑 多 采 用 多 风 道 喷煤 嘴 ，一 次 风
量 较 大 ， 因 此 火 焰 温 度 提 高 很 多 ，加 上 窑 头 又 加
本 文 就 水 泥 窑 用 耐 火 材 料 损 坏 的 主 要 原 因作 出分 析 ， 提 出 相 应 的 预 防 措 施 ，供 同行 们 参 考 。
对水泥窑耐火材料使用分析论文
对水泥窑耐火材料的使用分析【摘要】20世纪80年代以来，大量固体废弃物被用作原料、燃料，致使耐火材料所承受的热应力、机械应力和化学侵蚀大幅度增加，使用周期缩短，耐火材料消耗增加。
新的设计技术和施工技术，延长使用周期和降低耐火材料的消耗，取得明显的效果。
本文根据我院耐火材料在水泥窑中使用一些情况，探讨不同品种的耐火材料在水泥窑中使用原则。
【关键词】水泥窑；耐火材料；设计技术；特点1 碱性耐火材料1.1 镁铬砖。
具有良好的高温性能，良好的抗sio2侵蚀和抗氧化还原作用，及优良的高温强度，较好的挂窑皮能力，被大量使用在水泥窑烧成带。
但在气体内铬化物含量超过10mg/m3，水溶液含铬量超过0.5mg/m3时，将对人体产生极为严重的危害，如果排放会造成水体污染。
镁洛砖的使用全部是在氧化环境下使用部分游离的cr2o3会被氧化成cro3，同时镁洛砖在碱性环境下容易生成cr+6化合物以上排放物对环境造成非常大的破坏。
现在国家对于镁铬砖的使用制定了一些限制要求，现阶段设计过程中不推荐优先采用镁洛砖。
1.2 尖晶石砖。
镁铝尖晶石砖的化学组成对性能具有重要影响。
尖晶石较适宜的化学成分8%~20%、cao0.5%~1.0%、fe2o30.2%~8%、sio21%、fe2o3>0.8%时，cao-al2o3-fe2o3系统的低熔点液相量进一步增加，尖晶石晶体尺寸达20mm以上，此时由于cao-al2o3-fe2o3系统低熔物量增加使热态强度下降。
sio2含量大于0.4%，b2o3及碱等杂质含量大于0.3%时，生成较多的低熔物，也使砖的热态强度下降。
al2o3含量在8%~20%范围内，从显微结构上可以观察到尖晶石矿物均匀的分布在方镁石中，尖晶石矿物晶体的尺寸约为5~20mm，砖的综合性能较好。
20世纪90年代出现的尖晶石砖，不但具有较强的挂窑皮能力，而且在抗碱、硫熔融物和熟料液相侵蚀的能力，荷重软化温度，热震稳定性和窑体变形产生的机械应力及在抗热负荷等方面，都由于镁洛砖，另外其主要成分是镁、铁、铝等无毒无害成为废旧材料的处理较为容易，可以回收对环境的污染相对较小，成为当今世界碱性砖技术发展的主流。
回转窑耐材的损坏原理配置和技术
回转窑耐材的损坏原理配置和技术回转窑是一种重要的工业设备，广泛应用于水泥、冶金、化工等行业。
它主要用于石灰、水泥等物料的煅烧过程，将原材料加热至高温，使其发生化学反应，从而生产出所需的产品。
然而，长期的高温和物料的冲击会导致回转窑耐材的损坏，影响设备的正常运行。
为了保证生产的连续性和稳定性，需要对回转窑耐材的损坏原理、配置和技术进行深入研究和探讨。
一、回转窑耐材的损坏原理：1. 热应力：回转窑内部温度高达1000℃以上，耐材受到高温的作用，产生热膨胀，使得耐材表面产生应力。
当温度变化较大时，耐材会浮现热应力差，导致裂纹和剥落。
2. 冷却效应：回转窑在停机后，由于窑体内外温度差异，会导致窑壁的温度快速下降，引起冷却效应。
冷却效应会使耐材发生热应力，从而导致裂纹和剥落。
3. 物料冲击：回转窑内部物料在高温下进行煅烧过程，物料颗粒间的相互碰撞会对耐材表面造成冲击。
长期的物料冲击会使耐材产生磨损和破裂。
4. 化学侵蚀：回转窑内部物料中含有一定的化学成份，这些成份会对耐材产生侵蚀作用。
化学侵蚀会使耐材表面发生腐蚀和溶解，降低其耐磨性能。
二、回转窑耐材的配置：1. 耐火材料的选择：回转窑耐材应具有较高的耐高温性能和耐磨性能。
常用的耐火材料有高铝砖、镁铝砖、碳化硅砖等。
不同部位的耐材选择也有所不同，如窑头部位可选用高铝砖，窑身部位可选用镁铝砖。
2. 耐火材料的布置：回转窑内部的耐火材料应根据不同部位的工作条件进行合理布置。
例如，窑头部位的耐火材料应考虑到高温和物料冲击的因素，可采用耐火砂浆进行填充和固定。
3. 冷却措施：为了减少回转窑的冷却效应，可以在窑体外部设置冷却装置，如风冷器、冷却水管等。
通过冷却装置的使用，可以降低窑体的温度变化速度，减少耐材的热应力。
三、回转窑耐材的技术：1. 定期检查：对回转窑耐材进行定期检查，及时发现和处理耐材的损坏情况。
可以通过目视检查、测温仪器等手段，对耐材的磨损、裂纹等进行评估。
水泥窑耐火材料.doc
水泥窑用耐火材料第一节概论一、传统水泥窑用耐火材料一个多世纪以前，人们开始用立窑煅烧水泥熟料。
窑的规格很小，煅烧温度也低，仅使用含Al2O3 30～40％单一的一种粘土砖。
初期的回转窑上沿用这一经验。
但回转窑内气流与窑衬间温差大，熟料熔体对窑衬的侵蚀较严重，因而粘土砖寿命比立窑内低得多。
随着立窑和回转窑规格的增大，以及熟料质量的提高，30年代起开始配用高铝砖。
1938年2月，意大利首先试用了镁铬砖。
1953年开始采用白云石砖。
迄50年代，普通镁铬砖或白云石砖用于烧成带；磷酸盐结合高铝砖或普通高铝砖用于过渡带、分解带热端和冷却带；其余工艺带用粘土砖，这样的格局终于奠定，并大体上沿用至今。
回转窑上的经验也开始用于立窑，以背衬隔热材料的碱性砖或高铝砖用于高温带内。
表1一l 水泥窑内各部位和各工艺带内窑衬所受主要负荷熟料煅烧技术越发展，窑型越多样化，窑的规格和能力越大，所用原、燃料的成分和性能越特殊，窑衬所受考验就越苛刻和多样化。
不同类型窑的不同工艺带内窑衬所受主要负荷的情况见表1一l。
在大型的新型干法窑问世之前，立波窑在传统窑中单位容积产量最高(1.7～2.2t/m3·d)，窑衬所受考验最苛刻。
从窑衬角度来看，立波窑窑筒与篦式预热器间的关系与新型干法窑上又有一定的相似性，立波窑窑衬技术的成熟，既标志着传统窑窑衬技术的成熟，又为解决新型干法窑的窑衬问题打下初步的基础。
立波窑窑筒尾部是指相当于窑筒长度l/4～l/3的部位，在砖面温度≤1200℃的进料端和预热、分解带内，窑料对窑衬的直接磨损不重。
但由于高温窑气与窑料间温差太大而引起对窑衬的侵蚀，使窑气和窑料中的碱化合物易渗入并在砖内凝聚，其与砖内组分反应形成膨胀性矿物，使砖“碱裂”损坏，是该部位窑衬损坏的主要原因。
因此，此处最宜使用隔热型耐碱粘土砖或普通型耐碱粘土砖，方可获得较长寿命。
分解带热端长度为窑径的2～3倍，此处窑气温度高于尾部，所含硫、碱等挥发性组分使窑料内形成一定量低温熔体并渗入砖内与砖反应，形成白榴石、钾霞石等膨胀性矿物，最大膨胀率可达45％，所以炸裂是此处50A或70A*高铝砖或磷酸盐结合高铝砖损坏的主要原因。
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Ｄ ＥＦ ， ， 位置变形最大， 部坐标示意出 下 各点剪切应
力 的大小 ， 如果筒体机械变形部位旋转到上述位置 ， 它会 与动态变形成 加合态势 ，徒然增大剪切应力 的 作用 。
衬使用寿命。笔者通过二十余年对衬 砖损坏特点的
观察 和对 残砖 的段带 分析， 归纳衬 砖的损坏类型 ， 探 索 衬砖的损坏原因 ，从而提出耐火材料 的技术关键 和砌 筑要点 ，本文将就这些问题 与同行 和水泥界同 仁商榷 。
值上不应大于８ｍ一 Ｏｍ 这 ｍ ｌ ， 也是衡量紧缝区留下 ｍ
干摆砖最佳数 量的原则 。 图 ５中第 巧 块砖是缝砖 ，由于它有宽度为 ａ －
Ｌ ２ｍ ） 十 （ｍ 的单边缝， 放第 １ 块 ５ 砖时它的两个大面 均可（ 必须） 打水泥， 再用橡皮锤楔人缝中， 留作紧缝
的砖 只有第 ８一 ４ （ ７ １ 块 共 块砖 ６ 个缝 ） 所谓的紧 ，
（） ４ 嵌镶钢板时硬砸 ， 将钢板锻厚 、 打弯 ， 使衬砖
０ｍ ） ． ，环缝贴有 ２６ｍ纸板砌后达 ３Ｏ ｍ左 ４ｍ ． ｍ ． ｍ 右， 能使衬砖免受轴向 应力破坏。
用火泥胶结时还须注 意火泥 打位 ，如火泥打位
工作面 隐损， 甚至出现明显 损伤。
筑炉 到锁缝 区时应 留出 １ ５块砖左 右的径 向长 度， 先行 预砌 ， 搭配好 主砖 和缝砖 之后再正式砌 窑。
１０ｍ １ｌ ｍ，轴向 （ ． ｍ一 ． ５ ｍ 长度 ）方 向膨 胀量约 为
２８ｍ一 ． 。平缝采用火泥胶结 ，其缝达到 ． ３Ｏ ｍ ｍ ｍ
１３ ｍ一１５ ｍ即可 （ ． ｍ ． ｍ 火泥压实厚度约为 ０３ ｍ ． － ｍ －
（销 过紧，均砖 ３ 缝区 ） 平 缝小于 量 坏 膨胀 必损 衬砖。
剖开镁铬残砖， 断面明 显分带 （ 见图６， 些带 ）这
不仅反应 了化学侵蚀 ， 也反应了镁铬砖的组织劣化 ， 预示 了镁铬砖的结构剥落 。
夕＂｀ ． 认守 ｃ
窑皮
工作带 致密
班松
橄裂
以硅艘盐渗透的为主
２ 化学物理 损坏
在水 泥 窑的 １５ － ０Ｃ温 区内 （ ３０ ４ ｀ １５ 含括 卸料 带， 烧成带 ， 、 上 下过渡带 ） 衬砖 和水泥熟料 、 窑气 中
１ 破坏 窑衬砖的应力分析
运 行状态的回转窑会 出现本文要重点 解析的两
处于 Ｃ 点位置时， 弧几对应弦 Ｂ 当Ｃ Ａ 长， 点旋 转到 Ｄ 点时， 弧长 几不变， 但由于筒体的 椭圆 变形 弦几 ＜ ， Ａ 使砌于Ａ 段的 Ｂ Ｂ 衬砖受挤压， 衬砖 由于 工作面 温度高， 砖体膨胀要比 靠近筒体的 非工作面 大 １０ 一 ． 固 ．％ １１ ％， 所受挤压力 更大。 １ 图 下侧的曲
（） １镶嵌钢板操作不规范。
（） ２ 钢板 虽有 ｌ ｍ，ｍ ３ ｍ多种规格 ， 为 ｍ ２ ｍ， ｍ 但 了省事用厚钢板锁缝者居多 ， 且连缝连加 ， 的钢板 有 半人砖缝 ， 小头缝 紧 ， 大头缝松 ， 砌窑之大忌。 违
（ ０９ ％计标 ，工作端厚度膨胀量约为 １ ０ ）１ ４ Ｃ ． ４
断的砖呈片状， 厚度均匀， 有的呈刀状。
烧成 带 和上过 渡带 是剪 切应 力破 坏的 “ 重灾
区”烧成带虽 ， 有窑皮， 但椭圆 变形大时窑 皮不牢， 保
护衬砖能力有限 ， 烧成带前部 又有一道托轮 ， 它使 筒
体重力变形和震动， 加 剧了窑皮脱落和衬砖
损坏 ； 上过 渡带没有稳 定的窑皮 ， 作业温度 但 低 于烧 成 带 ，两 带 相 比， 烧成带 承受的剪切 应力破坏要大些 。
万方数据
２ ３ １ 号 ．二 砚 Ｍ １ ０ 年１月 ０ 朋峨 ４ ９
Ｔ ＨＯ Ｇ ＆ ＩＥ 技术 与装备版 Ｅ ＮＬ Ｙ ＵＭＮ Ｃ Ｏ ＥＰ Ｔ Ｑ
缝是指对没有打水泥 ｃ 本例》 块砖进行紧缝， 的７ 使
它们的缝达到 Ｏ ｍｏ ｍ 点低 ， 能深人砖体 ４ｍ ５ｍ ０ ｍ一 ０ ｍ深处沉积。微区分 析表明六价铬盐主要富集 区是 铬矿和方镁石的晶界 处（ 见表 ２或存于铬矿气孔中。 ）
打火泥。 后一块砖 能勉强放进去为准 ，由于砖 梢的关系能放 进最后一块砖 的最小 宽度是 ａ ｂ ｍ 主砖 大‘） 一 十２ ｍ。 ａ 小 （） ｂ 头尺差大 ， 常为 ９ ｍ一 ２ ｍ 通 ｍ １ｍ Ｉ 缝砖 ａ ｂ尺 一 差小些 ， 通常为 ５ ｍ一 ｍ 为保 证锁缝 区总缝 宽度 ｍ ６ ｍ， 尽量小 ， １ 块砖应为缝砖 ， 第 ５ 而且 ａ ６ ２ ｍ在数 一 ＋ｍ
过于靠近工作端，虽然也达到 １３ｍ一 ． ． １ ｍ ｍ ５ ｍ砌 缝， 仍然是危险的， 火泥的 打位应靠近非工作面一
端， 并在靠近工作端 留出 ４ｍ － ｍ不打火泥或 ０ ｍ ０ ５ｍ
以留 巧块 量 砖的宽度为例， 摆完后不足一 干 块砖的 缝宽应 ＜ ０ ｍ 平均砖缝 ８ 待砌砖数量） 且在 ２ｍ （ ｘ ， 小头方向不应有明显的宽度差。巧块砖一部分 少火泥 （ 打完火 泥后在靠近 工作端刮一刀）（ ） 大、 图３， 能更有效地缓解剪切应力的破坏。 环缝贴有纸板 ， 不 （ 大约７ 用火泥砌， 块） 余者干摆， 干摆砖的数量以最
这个分力促成了掉砖和窑皮脱
落。 构成轴向 挤压应力的另一个力， 砖的膨胀总 来自
究
量， 这个膨胀力也有 Ｆ， ｉＦ， ｏＦ，，而且与斜坡分力成加
合态势。 耐火材料 １０ 一４０ ４０ １５℃时的膨胀系数一般
在 １４ 一１６ ，长 １８ ｍ的膨胀量 为 ２ ８ ｍ ．％ ．％ ９ｍ ． ｍ
３２ｍ ． ，这说明现行留缝 ２Ｏｍ还不足膨胀量的 ｍ ． ｍ ７％， ０ 这是造成轴向 应力破坏的 重要原因。 和剪切应
一
料流方向
圈４ 挡圈砖的两种配合方式
不牢 ， 筒体旋转时砖会错动 ， 造成局部过早损坏。
１３ ． 锁缝
带 沟状损 坏属于人为因 素，造成带 沟状损坏 的
原 因有 ：
留缝， 留缝恰到好处， 保证衬砖安全（ 即可 不抽签、 不
掉砖 ）又能缓解两种应力的破坏。以平均膨胀系数 ，
价 医
０３（ ） ０／ Ｅ ＝４ 瓮
Ｕ一 由椭圆度产生的剪切应力 ， ／ ｍ ； Ｄ Ｎｍ ＇
（） １
Ｓ 一筒体不圆处间 ｍ ； 隙，ｍ
Ｓ二 八Ｕ／２ ６
１ 轴向 ． ２ 挤压应力的
破坏 水泥窑筒 体 与水 平 方 向 成 ３０ － ．０ ． ３５ 角， 形成 ３ 斜坡分力 个
Ｄ 一筒体滑动距离，ｍ Ｕ ｍ；
原砖层
圈 ６ 镁铭砖残砖断面示ｔ图
Ｓ２ ０， 等氧化 氯化物、 ０， Ｋ ｌ Ｃ２ Ｃ 物、 硫化物能进行化学
反应 ， 同时伴有物理变化 。 化学反应的结果降低共熔
镁铬砖 就是不和水泥熟料 接触，在水泥窑作业
环境中气氛 （ 化还原） 波动 氧 的 也会使它 结构疏松，
水泥窑的挡圈断面（ 宽） ５ｍ ｘ ｍ 高ｘ 通常 ０ ｍ ０ ５ｍ 或３ｍ ｘ ｍ 砌于档圈 ５ｍ ０ ， ５ｍ 处的 衬砖有相应的缺口 与 之配 ， 示出了 合 图４ 挡圈砖的两种配合方式， 我们 推 Ｂ ， 的优点是它将推力均匀地分布在挡砖 荐 种 Ｂ
的侧 面上。 砌砖最基本的要求是要做到大头靠紧筒体 ， 遇到 不平处 〔 窑径变形不圆处 、 鼓包处 、 焊缝处） 要用火泥 垫平 ， 保证砖位正， 筒体不平处的衬砖不能有悬空点 、 悬空 面， 对于变形 明显的老窑或是多处鼓包 、 焊缝凸 起的窑来说 ， 用火泥垫平砖尤为重要。砖因位不正而
辽 海 １０ 一 日 多 宁 城，０ 下 乙 ４） 叹 ２
椭 圆变形 （ １。图 １ 图 ） 示出托轮处应力变形情况 ， 这 种变形是动 态的， 在相对位 置上有 固定 的变形 ， 图中
转 成为 泥 的 心 作 耐火 料厂 是 过 率 水 厂 重 工 ； 材 则 通
售 前咨询和售后服务协助水泥 厂正 确配砖 和生产适 应水 泥窑各带作业特点的产品 ，最 大限度 地提高窑
ＥＨＯＯＹ ＵＭＮ 术 与 装 备 版 ＣＮＬＧ ＆ Ｉ ＥＴ技 Ｅ Ｐ Ｑ
水泥窑用耐火材料损坏原因分析
何 宪超 ， 鲁 有
（ 后英集 团海城市特新 耐火材料厂 在影 响水泥厂效益的诸 多因素中，莫 过于水泥 窑 的综合 寿命 和运转率 ，因而 窑衬 的综 合寿命和运
虽 然它有很好的热振稳定性 ，但丝毫 不能弥补这方 面的劣化性 。 既使在气氛稳定的情况下 ， 镁铬砖也会 因温度波动出现不可逆体膨胀效应 ，破坏 强度 （ 图 ７ 。将 直接 结合镁铬砖和方镁石复合尖 晶石砖在一 ）
温度， 变化的结果， 物理 导致筒体膨胀或收缩， 破坏
组织结构 ， 因此 ， 从耐 火材 料应用角度看 ， 能够科学 地解读常规指标非常重要 。 常规工艺生产 的镁铬 砖用后有一致 密层 （ 反应 带）此带之前为 窑皮 ， ， 此带之后 为镁铬砖 ， 距致密层 ４ｍ ５ｍ ０ ｍ一 ０ ｍ区为变质带 ， 构疏松 ， 结 颗粒脱落 ， 这 个疏松带是镁铬砖发生剥 落的部位 ，也是 研究 镁铬 砖与水泥熟料 、窑气进行 选择反应及其结 构变化的 重点。 由先进工艺生产 的镁 铬砖 虽无明显 的结构变质 带， 微变区且很厚 ， 并出现轻微 的结构差 异。而方镁 石复合尖晶石砖残砖断 面反应 层很薄 ，没有结构变 质区。洛阳耐火材料研究 院高 振晰教授对致密层 的 窑皮一侧和镁铬 砖一 侧进 行 了化学分析 （ 见表 ． ０ １ ）
１１ 回 ． 转窑 椭圆 度对衬砖的剪切应力破坏
有两种原因会使水泥窑筒体出现变形 ，一是机械 变形， 由于托轮的支撑， 二是 窑体重力使其椭圆变形 。 较长 的回转窑 总是有些变形 ，过热也会 使筒体 局部变形 ，回转窑旋 转时这些变形对衬砖 产生的机 械应力 ， 垂直作用在衬砖大 面上 ， 故称剪切 应力。剪 切应力大小 和椭 圆度 有关 ，根据筒体不 圆处最 大间 隙５ 可估算椭圆产生的剪切应力 口。 Ｄ