新型干法回转窑如何选耐火材料

　　伴随着回转窑转速的提高，加上窑内物料、气体成分复杂且在高温下会与耐火材料的表面发生复杂的化学作用，特别是碱氯硫等有害元素在窑尾的循环富集，加剧了对耐火材料的侵蚀和破坏。这些因素都对回转窑用耐火材料提出了更高的要求。

　 一、影响新型干法回转窑耐火砖寿命的因素

　　1、机械力作用

　　回转窑是一个带有倾斜角度横卧的转动设备，这个倾斜角度使得窑内耐火砖有自然向窑头挤压的趋势。

　　常温下耐火砖的抗压强度一般在50MPa以上，可抵抗耐火砖的挤压，但随着窑内温度升高，加上受到窑内碱性成分的侵蚀，耐火砖的耐压强度会大幅下降，一旦超过耐压极限，耐火砖就会损坏、掉落，造成红窑事故，严重影响安全生产。

　　2、热应力

　　窑炉在烘炉升温过程中，耐火材料受高温产生热膨胀，造成相邻耐火材料之间相互挤压。回转窑内大量使用碱性砖的情况下，其膨胀率很大。因此，回转窑点火烘窑初期严格按照升温制度进行升温保温，若升温过快，窑筒体的温度来不及升上去，不能补偿耐火砖的膨胀，造成耐火砖的压应力急剧升高。为确保耐火砖的使用寿命，须严格按照升温曲线升温。

　　3、化学侵蚀

　　耐火材料会受到高温液相以及碱盐等有害物质和部分有害气体的渗透侵蚀。高温下熟料液相会与耐火砖表面发生化学反应，若煅烧温度过高，熟料液相量升高，熟料与耐火材料的化学反应会加剧，导致熟料与耐火材料的热端的反应层加深，因反应层与砖的内部结构存在差异，发生质的变化。

　　这些化学侵蚀导致砖体失去稳定性，使其变得脆弱、容易剥落，并且空隙扩大，使得砖体更容易吸收水分。化学侵蚀物质还可能在砖体表面产生沉积物，进一步影响砖体的性能，由于这些因素共同作用，降低了耐火砖的抗压强度、耐热性能和尺寸稳定性，从而缩短了回转窑耐火砖的使用寿命。

　 二、回转窑常用耐火材料的选择

　　1、浇注料

　　回转窑多采用高铝浇注料，高铝耐火浇注料是以高铝质原料为骨料和粉料，加入结合剂制成的耐火浇注料。高铝耐火浇注料具有较高的机械强度和良好的抗热震、抗磨蚀等性能。根据抗高温热应力及机械应力的不同，耐火浇注料Al2O3含量应从45%到95%，而施工方式又震捣、自流及喷射方式等，浇注料整体牢固，运行稳定。

　　2、镁铝、镁铁尖晶石砖

　　现代水泥回转窑以干法水泥窑为主，而镁质碱性耐火材料在干法水泥回转窑中得到应用，其中镁铝、镁铁尖晶石砖在水泥窑过渡带与烧成带的使用最为广泛。镁铝、镁铁尖晶石砖均具有低ASR、优异的耐碱性能、出色的抗碱盐渗透性能，且无铬低铁，使产品可有效解决水泥窑常见的化学损坏情况，能够保障水泥窑高效安全运转，达到节能降耗的目的。

　　3、硅莫砖

　　硅莫砖以刚玉、莫来石和碳化硅为主晶相的复相材料，因其具有较好的耐磨性、抗侵蚀性和高温力学性能，而且其使用寿命高于镁铝尖晶石砖，因此也在水泥回转窑过渡带得到广泛应用。

　　由于硅莫砖结构致密、晶体稳定性强，使用中会在规模砖的表面形成连续的氧化硅致密层，对砖面起到保护作用，又因其热导率高，耐磨性好，热膨胀系数低，具有良好的抗热震性能，特别适合没有窑皮保护的过渡带使用。

　 三、回转窑整体配砖方案

　　中国某厂5000t/d生产线Φ4.8×72m回转窑需要进行整窑陪砖，真金耐火根据实际情况，设计配砖。

　　目前水泥窑用耐火材料基本离不开MgO-Al2O3-SiO2三元相图所界定的范围，根据三种氧化物所含比例的大小分为镁质、硅质和高铝质三种。同时结合不断进步的配料、成型和烧结工艺，生产出尖晶石类和莫来石类适合新型干法回转窑使用的耐火材料，供回转窑各带选用。