水泥窑砌筑对耐火砖提出的质量要求

水泥窑内耐火材料的作用

在干法生产过程中，窑内气流温度最高达到1700℃，如此高温窑筒体是受不了的。筒体内壁必须有耐火窑衬隔热，窑衬即耐火材料，一方面阻止了窑内热量散失，另一方面保护了筒体。水泥窑衬的使用周期，影响到水泥窑系统能否正常运转，直接关系到工厂的经济效益。

因此如何尽可能延长水泥窑用耐火砖的使用周期是我们研究的重要课题之一。

水泥窑用耐火砖等衬料的质量要求

水泥窑筒体内所砌筑的耐火砖等衬料必须满足以下要求：

（1）易于挂好并维护好窑皮。干法水泥窑内火焰温度高达1700℃左右，如无窑皮保持，耐火砖极易因砖内温差应力太大而炸裂剥落。窑皮的导热系数为1.163W/（m·K），而碱性砖为2.67~2.79W/（m·K），如能经常维持有150mm左右的窑皮，碱性砖的热面温度可维持在600~700℃，热面层的膨胀率只有0.6%~0.7%，而无窑皮保护时，耐火砖热面层膨胀率可达1.5%，后者造成窑衬内温差压力可达60~70MPa，超过砖的强度，导致砖的开裂和随窑皮的剥落。

要挂好和维护好窑皮，就必须在水泥窑用浇注料成分、耐火砖成分和性能以及水泥窑的设备条件和煅烧制度配合上下功夫。

（2）抗化学腐蚀的能力足够。高温下熟料液相、熔融燃料灰渣的渗入以及随窑气渗入的硫酸碱（Na2SC4、K2SO4）、氯化碱（NaCl、KCl）等对各种耐火材料都有很强的化学侵蚀能力。

在氧化一还原气氛频繁交替的窑中，还原气氛下形成钾铁硫化物，随气渗入并凝聚在砖内，停窑时转化为氧化气氛，硫化物转化成体积增大的硫酸盐，如此反复循环，破坏了砖的结构，引起砖的开裂。

（3）有良好的热震稳定性。耐火材料的热震稳定性，随它的导热系数和力学强度的增加而增加，随它的热膨胀系数、弹性模量、比热和体积密度的增加而降低.

耐火砖的热膨胀系数和弹性模量是其本质所决定的，因此，必须适当地提高耐火砖的强度来提高砖的热震稳定性。

必须严格控制水泥窑开停窑的升温速度和减少停窑次数来克服耐火砖的这一弱点。

（4）在环境温度和使用温度下均有足够的力学强度。水泥窑的金属壳体并不是完全刚性的，加上窑的椭圆度过大的影响，水泥窑在转动中，窑体特别是轮带部位发生或大或小的变形，在窑衬内导致压、拉、剪应力，加上耐火砖相互间持续出现的相对位移和局部应力，导致砖的断裂、开裂、剥落，甚至抽签掉砖。

窑衬在加热、冷却过程中产生温差应力（热应力）也能导致砖的开裂和剥落。还有化学侵蚀形成某些新矿物，产生体积变化，也在砖内导致新的机械应力，以上种种都要求耐火砖在常温下有足够的强度，才能正常使用。

（5）要有正确的砖形和尺寸。耐火砖的大小头间楔形度小，砌成窑衬后耐火砖砖缝较多，能吸收砖体受热膨胀后的应力较多，但这种耐火砖大小头宽度之差小，砌筑中必须严禁大小头倒置，以免发生“抽签”、掉料事故，耐火砖生产厂家要在每块砖的大小头上带有明确的标志，耐火砖的尺寸误差应尽量减少，并保证砌筑质量。