水泥工业用耐火材料选型及使用汇总
水泥窑用耐火材料有哪几种类型
现如今，耐火材料被应用在各行各业中来，在整个的高温工业中起着至关重要的作用，同时在水泥回转窑中，耐火材料是保证水泥回转窑正常运行的重要材料，其性能及使用寿命对窑的运转率和熟料的产质量有很大的影响，因此要选择合适的耐火材料。
那么在水泥回转窑内常用的耐火材料品种有哪些呢？下面简单给大家介绍一下。
(1)铝硅质系列耐火砖除水泥回转窑过渡带热端和烧成带以外，铝硅质系列耐火砖可以应用于整个预分解窑烧成系统，如不动衬墙、窑门、冷却机、三次风管、燃烧器等。
铝硅质系列耐火砖主要有耐碱系列砖、高铝质(抗剥落)系列砖、硅莫系列砖等。
(2)碱性耐火砖回转窑的上过渡带靠近烧成带的部位以及烧成带，其衬里承受的火焰温度最高可达2000℃，物料温度也达1350~1400℃以上，此外还要承受硫碱化合物的渗透，熟料熔体(液相)渗透和热震、氧化还原、筒体椭圆变形等机械应力作用等，因此是衬里承受应力最为苛刻的部位，只有碱性耐火材料才能满足此工况下的使用需求。
(3)隔热耐火材料隔热耐火材料组织结构的显著特点是气孔率高、气孔孔径较大，具有绝热性能;因其体积密度小，重量轻，所以通常又称为轻质耐火材料。
隔热耐火材料的产品品种较多，通常依据材料的化学矿物组成或生产用原料来进行分类和命名，也有根据使用温度和材料的形态来进行分类的。
目前，国内外预分解窑系统主体隔热材料用得最多的是硅酸钙板;另轻质浇注料、隔热耐火砖等的使用量在逐年增加。
非主体隔热材料主要为陶瓷纤维制品。
(4)预热器用陶瓷内筒对一些碱、氯、硫等有害成分较高的生产线，预热器金属内筒损坏较重。
为减缓化学腐蚀，国外出现了抗碱、硫、氯等有害物侵蚀的陶瓷内筒。
这种内筒十分适合工业废燃料燃烧的工况环境，非常适合水泥窑协同处置废弃物的生产线系统。
上述耐火材料性能各异，在水泥窑内使用的部位也不尽相同。
只有了解这些耐火材料的物理及化学性能，才能正确合理地选用性价比最高的耐火材料，确保回转窑的运转率最大。
水泥窑中几种常见的耐火砖和浇注料
水泥窑中几种常见的耐火砖和浇注料水泥窑常用的耐火砖有低温带耐碱砖，高温带硅莫砖：火灾表面爆炸现象严重。
喷煤管浇筑材料：铝碳化硅系列：耐热冲击，耐碱性好。
刚玉尖晶石浇筑材料：高温折叠强度耐碱性好。
施工和维护：浇筑材料施工中加入过多的水，对耐火材料的性能产生不利影响。
从轻到降低强度，导致偏析。
浇筑材料严重分为颗粒层和浆层，导致离析，使浇筑材料受到内应力的影响。
前窑、炉排冷却器、喷煤管、窑头罩浇筑材料在强度末充分发挥时投入使用，耐磨冲刷性差，磨损加快，使用寿命短。
碳化硅（SiC)：它是一种惰性材料，不与碱反应，具有较好的抗结皮性能和一级耐碱性能。
耐磨耐腐蚀，混合材料产品在高温下表面形成液相层，保护膜，可提高产品的耐碱性和使用寿命。
如硅莫砖、铝碳化硅系列浇筑材料。
硅莫红砖=硅莫砖红柱石。
以莫来石和碳化硅为主要矿物的烧砖。
高强度耐磨性和抗震稳定性良好。
红柱石：在高温下产生膨胀性，提高材料产品的抗蠕变性和高温强度，提高热震稳定性。
硅莫红砖：硅莫砖加入红柱石制成品。
耐磨性好，耐热冲击稳定性好。
膨胀均匀，热冲击稳定性好，荷载软化点高，强度高，耐化学腐蚀性好，导热系数低≤1.7W/m.k。
导热系数低，热损失低，煤耗低。
体积密度低，自重轻。
镁铁尖晶石砖：用水泥熟料生成CaO-AL2O3-Fe2O3系化合物，Fe2O3成份扩散，扩大反应部位，可使窑皮稳定。
优点：Fe2O3.砖结合组织发达，可提高窑皮的抗剥落性和附着力。
缺点：耐高温、耐腐蚀、抗氧化还原性差.由于没有窑皮保护，水泥窑上过渡带窑砖气缸温度高，损坏快，影响窑系统运行率。
镁铝尖晶石：导热系数高，煤耗高。
窑皮虽然性能好，但价格昂贵。
缺点是不耐腐蚀，对气氛变化敏感。
接触水泥熟料时，熟料中CaO镁铁砖中会有Fe2O作用，生成C2F如果杂质熔点低，对方镁石有很好的保湿效果。
由于窑皮的保护，镁铁砖避免了烧蚀能力差、对气氛变化敏感的缺点，使用寿命长。
水泥熟料的表面相导致窑皮粉化、窑皮和耐火材料脱落。
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义水泥厂回转窑是水泥生产过程中的重要设备，其内部温度高达1000℃以上，需要使用耐火材料来保护窑身和延长使用寿命。
耐火材料的施工质量直接影响着回转窑的使用效果和经济效益。
下面是水泥厂回转窑耐火材料施工的讲义。
一、回转窑耐火材料的分类根据使用条件和成本考虑，回转窑耐火材料可分为高铝、质量胶结、镁铝、碳化硅等多种类型。
根据实际工况选择合适的耐火材料进行施工。
二、耐火材料的选择1.高铝耐火材料：可耐受高温和化学侵蚀，适用于窑头和窑尾等高温区域。
2.质量胶结耐火材料：具有良好的热震稳定性和耐火性能，适用于窑身和窑内低温区域。
3.镁铝耐火材料：具有高强度和耐火性能，在高温区域有较好的应用效果。
4.碳化硅耐火材料：具有较高的耐火性能和抗侵蚀性能，适用于一些特殊情况。
三、耐火材料施工前准备工作1.施工前应做好安全措施，确保施工人员安全；2.清理窑身内部的残余物质，确保施工环境清洁；3.检查窑身内部的破损情况，修补裂缝并进行烧结处理；4.准备好所需的耐火材料和施工工具。
四、耐火材料施工步骤1.根据设计要求，先在窑身底部倒入一层耐火材料，并用锤子进行敲打和压实，以确保其紧密贴合窑身；2.从窑尾开始，将耐火材料逐层覆盖到所需高度，并保持每层之间的接缝缩小，可以使用模板控制层厚度；3.在水泥窑的窑头和窑尾区域，应使用高铝耐火材料，保证其能够承受高温和腐蚀；4.在窑身的中部区域应使用质量胶结耐火材料，以提高窑身的耐久性；5.根据实际情况，可以在窑身内部增添一些砖块或支撑物，以增加整个耐火层的稳定性；6.施工完成后，对整个耐火层进行检查，确保质量合格。
五、耐火材料施工注意事项1.耐火材料施工应按照设计要求进行，严禁随意更换或减少层数；2.施工过程中应注意安全，避免材料掉落或发生其他意外伤害事故；3.施工时应将耐火材料均匀覆盖于窑身表面，避免出现空鼓或堆积现象；4.施工过程中应注意维持一定的湿度，以确保耐火材料的固化效果；5.施工完毕后，应定期检查耐火层的破损情况，并及时进行维修和更换。
混凝土防火材料选用及应用规范
混凝土防火材料选用及应用规范一、引言混凝土作为一种常用的建筑材料，具有耐久性好、强度高、易施工等优点，因此在建筑工程中得到广泛应用。
但在火灾发生时，混凝土也会受到不同程度的影响，因此需要采取一些措施来提高混凝土的防火性能。
本文将详细介绍混凝土防火材料的选用及应用规范。
二、混凝土防火材料的选用1. 火泥火泥是一种具有防火性能的材料，可以防止混凝土在高温下剥落、开裂。
在混凝土中加入适量的火泥，能够提高混凝土的防火性能。
但需要注意的是，加入过多的火泥会影响混凝土的强度，因此需要根据实际情况进行合理的配比。
2. 硅酸铝纤维硅酸铝纤维是一种具有防火性能的材料，可以在高温下不燃烧、不膨胀、不融化，能够有效地提高混凝土的防火性能。
在混凝土中加入适量的硅酸铝纤维，能够有效地防止混凝土在高温下开裂、剥落等现象的发生。
3. 膨胀珍珠岩膨胀珍珠岩是一种具有防火性能的材料，可以在高温下膨胀、吸热，能够有效地提高混凝土的防火性能。
在混凝土中加入适量的膨胀珍珠岩，能够有效地提高混凝土的抗火性能和保温性能。
4. 防火涂料防火涂料是一种具有防火性能的材料，可以在混凝土表面形成一层防火膜，能够有效地防止混凝土表面燃烧。
在混凝土表面涂刷一层防火涂料，能够有效地提高混凝土的防火性能。
三、混凝土防火材料的应用规范1. 材料的质量控制在混凝土中加入防火材料时，需要对材料的质量进行严格控制。
对于火泥、硅酸铝纤维等材料，需要检查其质量、规格、批号等信息，确保其符合国家标准和规定；对于膨胀珍珠岩等材料，需要检查其体积膨胀率、密度等指标，确保其符合要求。
2. 材料的配比混凝土中加入防火材料时，需要根据实际情况进行合理的配比。
对于火泥、硅酸铝纤维等材料，需要根据混凝土的用途、强度等要求，确定其加入量；对于膨胀珍珠岩等材料，需要根据混凝土的保温要求，确定其加入量。
3. 混凝土施工的注意事项在混凝土施工过程中，需要注意以下几点：（1）混凝土的浇筑要均匀，避免出现空鼓、裂缝等现象。
水泥窑用耐火材料
水泥窑用耐火材料水泥窑是水泥生产过程中的重要设备，它在高温、高压的环境下工作，因此需要使用耐火材料来保护窑体，延长设备的使用寿命，提高生产效率。
水泥窑用耐火材料的选择和使用对水泥生产起着至关重要的作用。
本文将就水泥窑用耐火材料的选择、性能要求和使用注意事项进行介绍。
首先，水泥窑用耐火材料的选择至关重要。
耐火材料的种类繁多，常见的有刚玉、高铝砖、硅酸盐耐火材料等。
在选择耐火材料时，需要考虑其耐高温、抗侵蚀和导热性能，以及与水泥原料的化学反应等因素。
不同部位的水泥窑需要选择不同性能的耐火材料，以确保其在高温、腐蚀性气氛下的稳定性。
其次，水泥窑用耐火材料的性能要求也是非常严格的。
耐火材料需要具有优异的耐火度，能够在高温下保持稳定的物理和化学性能。
同时，耐火材料还需要具有较高的抗冲击性和耐磨性，以应对水泥窑内部颗粒物料的冲击和磨损。
另外，耐火材料的导热系数也是需要考虑的重要因素，它直接影响着水泥窑的热工性能和能源消耗。
最后，水泥窑用耐火材料在使用过程中需要注意一些事项。
首先是安装和施工质量的控制，耐火材料的安装质量直接关系到水泥窑的使用效果和寿命。
其次是定期的维护和检查，水泥窑用耐火材料在长期高温、腐蚀的环境下容易出现损坏和磨损，需要定期进行维护和更换。
另外，水泥窑用耐火材料的使用还需要注意避免窑体温度过高或过低，以免对耐火材料造成不必要的损害。
综上所述，水泥窑用耐火材料的选择和使用对水泥生产起着至关重要的作用。
正确选择合适的耐火材料，严格控制其性能要求，以及注意使用过程中的维护和注意事项，都是确保水泥窑正常运行和延长设备寿命的关键。
希望本文的内容能够对水泥生产企业的工程技术人员和设备管理人员有所帮助，提高水泥生产的效率和质量。
水泥窑用耐火材料
水泥窑系统对不定形耐火材料的要求
易于施工 高强耐磨
高强 耐磨 隔热
耐碱蚀 不结皮 不堵塞
耐高温 耐磨损
耐侵蚀
耐热震
易施工 高强 隔热 耐碱
与耐火浇注料配套使用的 锚钉和锚固件
材质：金属或陶瓷。 一般在高温条件下采用 耐热不锈钢；而在碱氯硫 盐侵蚀特别严重的部位宜 使用陶瓷。 锚固件的形式在一般的 工况下，尽可能采用活动 式。
不定形耐火材料的锚固件几种埋设方式
锚固件
龟甲网
耐热钢锚固件
金属锚固件的一般设置
•锚固件的高度为衬里厚度的2/3。 •使用温度下，锚固件前端不能 迅速氧化。 •锚固件表面要绕胶带或涂漆， 头部戴帽，以留膨胀间隙。 •大面积浇注时，每块面积以 1.5m2左右。膨胀缝留在锚固件 之间的中间位置。 •锚固件的间距为施工厚度的 1.5-3倍。垂直墙取高值；顶部 墙取低值。
⑷陶瓷结合：或称低温烧结结合，是在不定形耐火材料中加 入可降低烧结温度的助剂或金属粉末，以大大降低液相出 现温度，促进低温下固——液反应而形成低温烧结结合， 所用的低温烧结助剂有某些硼酸盐、氟化物和硼、钠玻璃 等。 ⑸粘着结合：可形成粘着(粘附)结合的结合剂多数为有机结 合剂，如糊精、糖蜜、阿拉伯树胶、纸浆废液、甲基纤维 素、沥青聚乙烯基聚合物和酚醛树脂等合成树脂，其中有 的为暂时性结合剂，经高温处理后会燃烧掉，有的为永久 性结合剂，经高温处理后会碳化而形成碳结合，也有一些 无机结合剂具有粘着结合作用，如磷酸二氢铝、水玻璃等。
(6)在窑尾预热部位：包括回转窑筒体内分解带以后的尾
部、预热器和分解炉系统、三次风管道以及冷却机的中温
区内，衬里表面温度≤l200℃，这些部位采用粘土质耐火 材料，包括系列耐碱砖、系列耐碱浇注料和普通粘土砖等。 在新型干法窑的上述部位最宜采用系列耐碱砖，预热 器筒体，篦冷机中温区为普通耐碱砖；预热器锥体耐碱浇
高温混凝土耐火材料应用技术规程
高温混凝土耐火材料应用技术规程一、前言高温混凝土耐火材料是一种高强度、高耐火性、高耐久性的特种建筑材料，应用广泛，特别是在高温工业领域中的应用更为广泛。
本文将从材料的选型、配比、施工等方面详细介绍高温混凝土耐火材料的应用技术规程。
二、材料选型1.水泥水泥是高温混凝土耐火材料的重要成分，一般选择硅酸盐水泥。
硅酸盐水泥具有高强度、高耐火性、耐久性好等优点，可以满足高温混凝土的使用要求。
2.粘土粘土是高温混凝土耐火材料中的重要材料之一，选择质量好、粘性强的粘土，以保证混凝土的可塑性和耐火性。
3.骨料骨料是高温混凝土耐火材料中的重要组成部分，一般选择石英砂、高岭土和膨胀珍珠岩等材料。
这些材料具有高强度、高耐火性和抗温变性能好等优点，可以满足高温混凝土的使用要求。
4.抗裂纤维抗裂纤维是高温混凝土耐火材料中的重要组成部分之一，一般选择钢纤维、玻璃纤维等高强度纤维材料。
这些纤维可以在混凝土中形成复合材料，提高混凝土的抗裂性和耐火性。
5.膨胀剂膨胀剂是高温混凝土耐火材料中的重要组成部分之一，一般选择膨胀珍珠岩等材料。
这些材料可以在混凝土中产生膨胀效果，提高混凝土的抗温变性能。
三、配比设计1.水泥和粘土的配比水泥和粘土的配比应该根据材料的实际情况进行，一般控制在1:0.5-1:1.5之间。
2.骨料的配比骨料的配比应该根据实际情况进行，一般控制在5-10mm之间。
3.抗裂纤维的配比抗裂纤维的配比应该根据实际情况进行，一般控制在0.5%-1.5%之间。
4.膨胀剂的配比膨胀剂的配比应该根据实际情况进行，一般控制在5%-10%之间。
四、施工要求1.材料的搅拌将粘土、骨料、水泥等材料按照配比进行混合，搅拌均匀。
2.混凝土的浇筑将搅拌好的混凝土倒入模具中，进行振捣，以保证混凝土的密实性。
3.混凝土的养护混凝土在浇筑后需要进行养护，保持其水分。
一般采用喷水、覆盖湿布等方式进行养护。
五、质量检验1.外观质量检验检查混凝土的表面是否平整、无气孔、无裂缝等缺陷。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
第三节 预分解窑用耐火砖的性能
一、使用性能
1．常温耐压强度：在常温下单位面积上所承受的最大极限压力。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
目前，工业上使用的耐火材料种类繁多，性能各异，涉及工业生产的各个领域。生产水泥
使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求，本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类
及性能，从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节 回转窑工艺特性对耐火材料的要求
一、简介回转窑的工艺特性：
泥颗粒的胶结作用得到充分发挥。性能：耐火度比普通浇注料高 100-140 度，荷重软化开始 温度高 20-70 度。 低水泥耐火浇注料的理化性能：
70
8 55
0.7
20
1470
高耐磨砖
70
85
10
1530
耐碱砖
≤30 ≥65
70
0.7
25
1300
第四节 回转窑用耐火浇注料的种类及性能
耐火浇注料属不定型耐火材料，是由耐火骨料和结合剂组成的混合料，交货状态为干料，
加水或其它液体调配后使用。主要采用水硬性结合剂，也可采用化学结合剂，以浇注、振动、
1．窑温高，对耐火材料的损坏加剧，水泥熟料熔体中的 C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝
酸四钙）等侵蚀程度加大，窑内过热导致热应力破坏加剧。
2．窑速快，单位产量加大，机械应力和疲劳破坏加大。
3．碱、氯、硫等组分侵蚀严重，硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集，加剧结
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水泥工业用耐火材料选取
2020年7月20日星期一5时
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水泥历史
➢ 原始水泥可追溯到5000年前，埃及的金字塔、 古希腊和古罗马时代用石灰掺砂制成的混和沙浆，曾被用于砌筑石块和 砖块，这种用来做砌筑用的胶凝材料被称为原始水泥。它为现代水泥 的发明奠定了基础。
➢ 1824年，英国泥水工J．阿斯普丁发明了一种把石灰石和粘土混和后 加以煅烧来制造水泥的方法，并获得了专利权。这种水泥同英国附近 波特兰小城盛产的石材颜色相近，故称为波特兰水泥。人类最早是利 用间歇式土窑（后发展成土立窑）煅烧水泥熟料。
品种
备注
烧成带 中心部位 过渡带
卸料口
窑门罩
烧嘴外侧及 冷端下半侧
直接结合镁铬砖 普通镁铬砖
荷软大于1700℃
尖晶石砖 硅莫砖
碳化硅砖，尖晶石砖，直接结合 镁铬砖
浇注料
窑口温度较低的用优质高铝砖， 磷酸盐高铝砖，
高铝砖，粘土隔热砖，硅酸钙板 隔热砖使用温度1250℃，硅酸钙 板800－1000℃
刚玉质浇注料
长度大于100米 ➢ B、带料浆蒸发机窑 ➢ C、带余热锅炉窑 ➢ 用途：水泥生产，化工、冶金
等行业
2、干法窑
➢ A、中空干法窑 ➢ B、带预热锅炉窑 ➢ C、立波尔窑(lepol) ➢ D、悬浮预热器窑(新型干法窑） ➢ SP ➢ NSP ➢ 用途：水泥，石灰，矾土，氢氧化
铝，碳素等
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窑口
冷却带
煅烧带
预分解窑 没有干燥 预热带
过渡带 固相反应带
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铜陵海螺万吨线掠影
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回转窑用耐火材料
➢ 损坏原因： ➢ 1、温度因素 ➢ 不同位置温度差异显著，材料也、白云 石、氧化铝煅烧、生 石灰、铁矿石烧结等
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立窑结构
➢ 1、钢壳 ➢ 2、保温隔热层 ➢ 3、耐火窑衬
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机立窑用耐火材料
项目 部位 内层
中层
外层
浙江长兴，河 南新密
窑壳与保 温层之间
➢ 1877年回转窑烧制水泥熟料获得了专利权，继而出现了单筒冷却机、 立式磨及单仓钢球磨等，从而有效地提高了水泥的产量和质量。
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英国一家工厂（1928）
工厂遗址
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山西阳泉生产矾土的窑 河南也有大量类似的窑 工艺落后，污染环境
➢ 2、化学侵蚀 ➢ 碱含量高，必须耐碱侵蚀 ➢ 3、机械磨损 ➢ 熟料对内衬的磨损
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回转窑用耐火材料
➢ 主要品种有： ➢ 碱性耐火材料 ➢ 铝硅系耐火材料 ➢ 隔热耐火材料 ➢ 不定形耐火材料（浇注料）
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部位
2020年7月2水泥工业的发展趋势
➢ 1、大型化：单机产量已达11000t/d； ➢ 2、自动化：采用计算机及集散控制技术，大大提高了控制管理能力，
提高了生产效率；
➢ 3、高效节能化：到目前为止，世界先进水泥工业企业单位产量电耗最 低可达60kwh/t.ck，煤耗最低可达80kg/t.ck；
➢ 4、环保生态化：新型干法水泥企业采用先进收尘设备，严格控制粉尘 排放与噪声污染，环境优美，资源也得到了充分利用。
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我国水泥发展
➢ 最早的水泥厂－天津启新洋灰公司 ➢ 周学熙的天津启新洋灰公司建于一九〇六年。 ➢ 广州的士敏土厂，民族资本家代表 ➢ 湖北水泥厂，建于一九〇七年。清末光绪33年创建的大冶湖北水泥厂，
冷却带
耐碱砖，浇注料
800－1200℃所有范围
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其它
➢ 冷却机： ➢ 磷酸盐结合高铝砖， ➢ 预热器： ➢ 工作层：耐碱砖，耐碱浇注料，
➢ 隔热层：隔热砖，硅藻土砖，硅酸钙 板
➢ 风管： ➢ 工作层：耐碱砖，耐碱浇注料，
➢ 隔热层：隔热砖，硅藻土砖，硅酸钙 板
喇叭 预热 口带
烧成 带
磷酸盐结合高铝 轻质粘土
砖
砖
特种高铝砖
轻质粘土
磷酸盐结合高铝 砖
砖
硅酸钙板 膨胀蛭石 膨胀珍珠岩 硅藻土砖
筒体 磷酸盐结合高铝 粘土砖 砖
冷却带
磷酸盐砖
矿渣棉 硅藻土砖
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硅酸铝纤 维
回转窑
➢ 1、湿法窑 ➢ A、窑内带有链条的长窑，一般
是中国近代水泥工业最早的两家水泥厂之一。（华新前身）
➢ 湖广总督的张之洞在洋务运动中出示招商，通过官督商办的形式创建的。
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水泥窑用耐火材料
生产设备：
➢ 1、立窑（Shaft kiln) ➢ 土立窑和机立窑
也用来生产石灰、镁 砂、焦宝石等耐火原
料或工业矿物
➢ 2、回转窑(cement rotary kiln) ➢ 又分为湿法和干法
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➢ 1905年湿法回转窑出现。
➢ 1910年土立窑得到了改进，实现了立窑机械化
连续生产。
➢ 1928年德国的立列波博士和波利休斯公司在对立窑、回转窑综合分析研究后，创 造了带回转炉箅子的回转窑，为了纪念发明者与创造公司，取名为“立波尔窑”。
➢ 1950年，悬浮预热器由德国发明成功并开始应用，大幅度降低了熟料生产的热耗， 极大地提高了生产规模。
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工作状况，从窑头方向看
窑内衬材料安装示意图
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