回轉(zhuǎn)窯耐火磚的主要作用是保護窯筒體不受高溫氣體和高溫物料的損害，保證生產(chǎn)的正常進行。在工業(yè)生產(chǎn)中，燒成帶耐火磚的使用壽命很短，往往導致計劃外停窯檢修，是影響水泥窯優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗和年運轉(zhuǎn)率的關鍵因素。
一、耐火磚的侵蝕機理
無論是濕法窯，還是新型干法回轉(zhuǎn)窯，在熟料煅燒過程中，由于窯內(nèi)氣體溫度比物料溫度高得多，窯每旋轉(zhuǎn)一圈，窯襯表面受到周期性的熱沖擊，溫度變化幅度為150～250℃，在窯襯10～20mm表層范圍內(nèi)產(chǎn)生熱應力。窯襯還承受由于窯的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的磚砌體交替變化的徑向和軸向機械應力，以及煅燒物料的沖刷磨損。由于同時產(chǎn)生硅酸鹽熔體，在高溫環(huán)境下很容易與窯襯耐火磚表面相互作用形成初始層，并同時沿耐火磚的孔隙滲入到耐火磚的內(nèi)部，與耐火磚黏結在一起，使耐火磚表層10～20mm范圍內(nèi)的化學成分和相組成發(fā)生變化，降低耐火磚的技術性能。當物料的燒結范圍較窄或者形成短焰急燒產(chǎn)生局部高溫時，會使窯皮表面的最低溫度高于物料液相凝固溫度，窯皮表面層即從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)而脫落，并且由表及里深入到窯皮的初始后又形成新的窯皮初始層。當這種情況反復出現(xiàn)時，燒成帶窯襯就逐漸由厚變薄，甚至完全脫落，導致局部露出窯筒體而紅窯。實際上燒成帶窯襯損壞情況正是如此，在高溫區(qū)域殘磚厚度大體上呈曲率半徑較大的弧線分布，有時弧底就落在窯簡體的內(nèi)表面上。
二、耐火磚的保護
1.耐火磚物理性能的影響
抗渣性是指耐火材料抵抗化學侵蝕的能力，在形成窯皮初始層以及當物料粘性大或產(chǎn)生局部高溫促使窯皮脫落情況下，抗渣性就顯得非常重要。
孔隙率及導熱系數(shù)，對于形成窯皮初始層有著重要的作用，并且在窯皮局部脫落時，孔隙率和導熱系數(shù)較大的耐火材料有助于窯皮的及時補掛。但同時又有可能表現(xiàn)出極大的破壞作用，使耐火磚剝離的薄層脫落。
耐火磚在其生產(chǎn)過程中，其物理化學變化一般都未達到燒成溫度下的平衡狀態(tài)。也有燒成不充分的耐火磚，因而在回轉(zhuǎn)窯作用中再受高溫作用時，大多數(shù)的耐火磚由于其本身液相的產(chǎn)生及孔隙的填充，發(fā)生不可逆的重燒收縮。因此，高溫體積穩(wěn)定性，在選用燒成帶耐火磚時必須予以考慮。
熱表面層狀勅離是回轉(zhuǎn)窯燒成帶窯襯經(jīng)受熱震后損壞的主要形式；若同時發(fā)生局部窯皮脫落，就會使耐火磚使用壽命大為縮短。
2.燃燒與燃料噴嘴對耐火磚的影響
用煤作燃料時，煤的揮發(fā)分和灰分起著決定性的作用，直接影響火焰形狀。揮發(fā)分較高而灰分較低的煤粉，可使黑火頭縮短，形成低溫長焰煅燒。對保護窯襯一般是有利的，但揮發(fā)分過高，著火太快，使出窯熟料溫度高達260℃以上，二次風溫超過900℃，極易燒壞噴嘴，使其變形或燒破出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生紊亂的火焰形狀，在其被更換之前就損害了窯襯。煤的揮發(fā)分過低（小于0%），灰分太高（大于28%），大量煤粉的不完全燃燒就會沉降在物料內(nèi)燃燒并放出大量的熱也會損傷窯皮。
燃料噴嘴結構在生產(chǎn)中往往沒受到足夠的重視，噴嘴形狀和出口尺寸主要影響煤粉同一次風的混合程度與噴出速度，有時為加強風煤的混合，還可在噴嘴內(nèi)加裝風翅，但要注意旋流風旋轉(zhuǎn)幅度過大掃傷窯皮。
3.生料成分波動對耐火磚的影響
當鋁率過高，液相黏度大時，窯皮大量垮落，操作上不易控制，對保護窯襯不利，生產(chǎn)實踐中鋁率一般控制在1.3～1.6；當釆取高飽和比、高硅率、低液相配料時易產(chǎn)生黏散料沖刷、磨蝕窯皮使窯薄嚴重時損傷窯襯，生產(chǎn)實踐中硅2.5時，飽和比不宜超過0.92，當硅率2.8時，飽和比不宜超過0.90。
生料喂料量的波動對窯襯的危害較大。當窯內(nèi)來料太多時，就不得不關小窯尾排風量，加大煤粉用量進行逼火強燒，使燒成帶熱負荷迅速增加，使窯襯受到嚴重損害。當窯內(nèi)來料太少時，煤粉火焰明顯下傾，該區(qū)的窯皮在高溫下就會脫落、變薄，撲向較薄的料層，若不及時調(diào)整風量和用煤量，極易燒壞窯皮和耐火磚。另外，生料喂料量的波動又會導致窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)定溫度過大使窯皮脫落或受損。
通過以上分析，當出窯熟料溫度高達1260℃以上，二次風溫超過900℃時，極易燒壞噴嘴，使其變形或燒破出現(xiàn)缺口，產(chǎn)生紊亂的火焰形狀，使窯襯極易損壞。
熟料三率值一般控制在KH0.91±0.01，硅率2.6±0.1，鋁率控制在1.3～1.6之間，對保護耐火磚使用壽命和提高熟料強度極有益處。
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