水泥窑预热带用耐火材料的选择

水泥窑预热带也称为分解带，大约在回转窑的12〜14D之后的区间。国外资料中也有将预热带细分为预热带和与过渡带相接的带，带其长度大约为2D。

水泥窑

在回转窑筒体尾部相当于筒体长度1/4〜1/3的范围内，其砖面温度不大于1200℃的进料端(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性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，使砖产生“碱裂”损坏，使该部位窑衬损坏的主要原因。

分解带热端长度为窑径的2〜3倍，此处窑气温高于尾部，所含硫、碱的等挥发性组分使回转窑物料内形成一定量低温熔体并参与砖内与砖反应，形成白榴石、钾霞石等膨胀性矿物，大膨胀率可达45%，使砖产生炸裂，所以炸裂是此处窑衬损坏的主要原因。因此，该部位所用耐火材料除具有合适的耐火度、强度外，要有良的耐侵蚀性能。该带采用轻质高强耐碱砖、硅莫砖、抗剥落高铝砖和高铝砖。

水泥窑耐火砖的选择原则

作为目前市场上的水泥回转窑，通过多年的技术创新，在水泥回转窑锻烧系统设备方面取得了突破性进展，在水泥窑耐火材料选型方面积累了丰富的经验。

(1)水泥窑用耐火材料选用原则如下：

②根据生产方法和窑型选择耐火材料；

按窑口规格选择耐火材料；

按所使用的原料、燃料的性质选择耐火材料；

按窑内热负荷选择耐火材料；

依窑内应力分布，热力分布，选择合适的耐火材料。

2)窑外分解窑系统所用耐火材料。

②回转窑出料及冷却带。需求：两个耐火衬料因高温熟料、二次空气和高温火焰的共同作用，造成机械磨损和化学腐蚀严重。所以需要有良好的耐磨，抗渣，抗热震性能。

选择：冷却带一般采用高铝I级砖(Al2O3含量65%？耐热震高铝砖、尖晶石砖、铬镁砖、磷酸盐砖等；常用的卸料口有高铝砖、耐火混凝土(刚玉为骨料)和碳化硅砖等。

2回转窑烧制皮带。需求：回转窑烧结带内的耐火材料主要受高温冲击和化学腐蚀(碱性腐蚀)，因此要求使用具有足够耐火度且高温下容易挂窑皮的耐火材料，选用镁砖、铬镁砖。

c回转窑的转炉带(放热反应带)。需求：该处窑皮挂时发生脱窑，温度变化频繁，炉筒温度较高，化学腐蚀较严重，因此要求能承受高温冲击，并具有较高的高温抗折强度和较小的弹性模量，选用：刚玉(Al2O3含量50%)？高铝砖中80%采用铝矾土，铬镁砖直接结合使用，普通铬镁砖和尖晶石砖等。

四、预热器和分解炉。需求：耐火材料的耐高温、隔热、保温性选择：以上等级温度较低的旋风筒，可直接浇注浇注料(耐火混凝土)。以下级别的预热器、分解炉和连接管路可以采用耐碱、耐磨的粘土砖，并具有绝缘复合层。顶部盖板部分采用耐火砖挂顶，背衬矿渣棉，也可以用浇注料浇注。各弯管均采用浇注料浇注。结构较致密的半硅质粘土砖可用于窑尾上升烟道等处，以防止碱蚀。

⑤水泥熟料的冷却器系统。该设备所使用的耐火衬料有耐火砖、轻质浇注砖、保温砖、保温板等，高温部位和下料喉部以及高温部位可采用普通铬镁砖、高纯度高铝砖。中等温度和低温度区域可选用粘土砖。

水泥窑用耐火技术的发展方向

现代水泥窑用耐火制品的主要发展方向如下。

(1)高度提纯。

耐火材料的技术进步一般都始于原料的高纯度。通过对耐火材料工艺常识的分析，指出提高纯度，减少杂质是提高耐火材料质量的有效方法之一。例如镁砂，镁砂中的二氧化硅生成的低熔体容易侵蚀方镁石的晶界，阻碍了晶粒间的结合，从而破坏了材料的高温性能和抗腐蚀能力。通过从海水中提取氧化镁，或寻找质矿物质，选矿、风选、水选、电熔等多种方法，提高了原料的纯度，并通过调整硅钙比例，使其耐火性得到进一步提高。镁的纯度提高，质镁砂的出现，为改进耐火制品的性能，开发新型镁耐火材料奠定了物质基础。"三高"即采用高纯原料、高压成型、高温烧制等耐火材料生产工艺，全面提升耐火材料的技术水平。高纯度可降低影响耐火材料性能的有害成分；高压可形成致密结构；高温可产生坚固稳定的结合。经过这些技术，耐火材料的性能大大提高，使用寿命大大延长，耐火材料工艺进入现代化阶段。

(2)合成反应。

在耐火材料高纯化的同时，复合工艺也不断取得突破。复合生产是指在单一耐火材料中加入其它耐火材料，以提高其耐火性能的方法。举一个水泥窑高温带用耐火材料的例子：50年代以前，都是用单一的耐火原料生产，50年代以后，都是采用复合工艺生产。在过去的几十年中，科技人员对有价值的耐火材料进行了深入研究，开发出了许多复相耐火材料。如直接与镁铬砖、镁铝尖晶石、铁铝尖晶石、镁白云石锆砖、高铝防剥砖、硅莫砖等结合使用的水泥工业砖。

3)自动化。

微机控制技术在实现、快速控制，实现稳产、高产、质、低耗、运行，改善劳动条件，提高经济效益等方面起到了重要作用。与国外在耐火材料方面的差距主要表现在国产材料批量稳定性较差。为了解决这个问题，需要大量的设备和自动化技术的应用。在发达，耐火材料企业早已广泛采用自动控制技术。部分耐火材料企业也意识到了设备的重要性，逐步采用了一些设备。

四、绿色制造。

新世纪耐火材料生产技术的主要特点是绿色制造。3R原则代表了主要的绿色理念：Reduce减少消耗，Reuse减少重复使用，Recycle减少再生回收。为了实现可持续发展，人类须在人口膨胀、资源枯竭和环境破坏的压力下，利用某些目前还不能得到利用的材料，并尽可能地重复使用目前已被废弃的材料。