第五节-烧成系统耐火材料课件

烧成系统耐火材料第五节烧成系统耐火材料第五节1耐火材料基本知识1、定义：耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料。耐火材料是用做高温窑、炉等热工设备的结构材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。2、耐火材料应具备的性质：2.1高的耐火度:为适应高温操作要求，耐火材料应具有在足够高的温度下而不软化、不熔融的性能。2.2良好的荷重软化温度：耐火材料能够承受窑炉的荷重和在操作过程中所作用的应力，并在高温下不丧失结构强度，不发生软化变形和坍塌。2.3具有高温下的体积稳定性：耐火材料在高温条件下使用时，由于材料内部的物理化学反应，体积会发生变化。要求耐火材料在高温下体积稳定，不致产生过大的膨胀或收缩使窑炉砌体由于制品的膨胀而崩裂，或由于收缩过大出现裂缝，降低砌体的使用寿命。耐火材料基本知识1、定义：耐火材料一般是指耐火度在1580℃22.4好的热震稳定性：耐火材料受窑炉的操作条件影响很大，当温度急剧变化或各部位受热不均时，砌砖体内部会产生应力使耐火材料开裂、剥落，造成炉体损坏。因此，要求耐火材料具有一定的热震稳定性。2.5良好的抗蚀性：耐火材料在使用过程中，常常受到液态溶液、炉尘、气态介质或固态物质的化学作用，使制品被侵蚀损坏。因此，耐火材料必须具有强的抵抗这种侵蚀损坏的性能。此外，要求耐火材料具有一定的耐磨性，在某些特殊条件下有一定的透气性、导热性、导电性和硬度等，同时要求外形和尺寸准确。2.4好的热震稳定性：耐火材料受窑炉的操作条件影响很大，当3

耐火材料的分类耐火材料的品种繁多，形状复杂，尺寸大小不一，性能各异，分类方法很多。按化学成分可以分为：酸性、碱性和中性耐火材料。按耐火度可以分为：普通耐火材料（1580-1770℃）、高级耐火材料（1770-2000℃）、特级耐火材料（2000℃以上）三大类。按加工制造工艺可以分为：烧成制品、熔铸制品和不烧制品。按用途可以分为：水泥窑用、玻璃窑用、高炉用、平炉用、转炉用和连铸用耐火材料等。按外观可以分为：标型、普型、异形、特型和超特型耐火材料制品。耐火材料的分类耐火材料的品种繁多，形状复杂，尺寸大4按成型工艺可以分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型等制品。按矿物组成可以分为：硅酸铝质（黏土砖、高铝砖、半硅砖）、硅质（硅砖、熔融石英制品）、镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）、碳质（碳砖、石墨砖）、白云石质、皋英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难融化合物制品和高温复合材料）。按密度可以分为：重质、轻质耐火材料。按成型工艺可以分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成5耐火材料的组成

耐火材料的性质取决于其中的物相组成、分布及各相的特性。而物相组成包括矿物组成和化学组成。即耐火材料是由矿物组成，而矿物又由化学成分构成。1、化学组成：耐火材料（原料或制品）的化学组成，一般用化学分析的方法进行测定。耐火材料通常测定AL2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、ZrO2、Na2O、K2O等氧化物和烧失量。化学组成是构成耐火材料制品的基础。根据耐火材料中各成分的含量及作用，通常将耐火材料的组成分成两部分，即占绝对多量的基本成分——主成分和占少量的从属的副成分。副成分是原料中伴随的夹杂成分和工艺过程中特别加入的添加成分（加入物）。耐火材料的组成耐火材料的性质取决于其中的物相组61.1主成分：它是耐火材料占绝大多数的组分，是构成耐火基体材料的成分，也是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接决定制品的性质。其主要成分可以是氧化物，也可以是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质又可分为三类。1.1主成分：它是耐火材料占绝大多数的组分，是构成耐火基体71.1.1酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅（SiO2）。酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料，几乎由94％——97％的游离二氧化硅（SiO2）构成。黏土质耐火材料与硅质相比，游离二氧化硅的量较少，是弱酸性的。半硅性耐火材料居于中间。1.1.2中性耐火材料按其严格含义来说是碳质耐火材料，高铝质耐火材料(AL2O3含量45％以上）是片酸而趋于中性的耐火材料，铬质耐火材料是偏碱而趋于中性的耐火材料。1.1.3碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等，镁质和白云石质耐火材料是强碱性的，铬镁系和镁橄榄石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。1.1.1酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅（SiO281.2杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物，即通常称为溶剂的杂质。例如镁质耐火材料的主成分是MgO，其它氧化物成分均属于杂质成分。1.3添加成分：在耐火制品生产中，为了促进其高温变化和降低烧结温度，有时加入少量的添加成分。按其目的和作用不同分为矿化剂、稳定剂和烧结剂。除可烧掉成分外，它们都包含在制品的化学组成中。1.2杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能92、矿物组成：耐火制品是矿物的组合体。制品的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。因此，在分析制品的组成对其性质的影响时，单纯从化学组成出发分析考察问题是不够全面的，应进一步观察其化学矿物组成。耐火材料一般是多晶相组成体，其中的矿物相可分为两类，即结晶相和玻璃相。也可分为主晶相和基质两大类。

2、矿物组成：10耐火制品的显微组织结构有两种类型：一种是由硅酸盐（硅酸盐晶体矿物或玻璃体）结合物胶结晶体颗粒的结构类型；另一种是由晶体颗粒直接交错结合成晶体网，例如高纯镁砖。这种显微结构上的差别取决于各相间的界面能和液相对固相的湿润情况。这种耐火制品属于直接结合结构类型的，制品的高温性能（高温力学强度、抗渣性和热震稳定性）要优越的多。因此，近些年来，国内外都在致力于研究和制造直接结合砖，即采用高纯原料，减少砖中低熔硅酸盐结合物。并在高温下使少量液相移向颗粒间隙中，而不包围在固体颗粒周围，使固体颗粒连成连续的晶体网，形成直接结合的特征结构，从而显著提高耐火制品的高温性能指标，延长其使用寿命。耐火制品的显微组织结构有两种类型：一种是由硅酸盐（硅酸盐晶体11耐火材料的制作原理耐火材料的品种很多，由于所用原料以及对产品性能的要求不同，不同类型的耐火材料的生产方法也各有特点。根据耐火材料的生产特点，通常耐火材料生产工艺有：烧结制品生产工艺、非烧结制品生产工艺、不定型耐火材料生产工艺及熔铸耐火材料生产工艺等。1、烧结耐火材料工艺流程：

这类耐火材料有：硅酸铝质耐火制品、硅质耐火制品、镁质耐火制品及轻质耐火制品。干燥原料加工配料成型烧成挑选成品耐火材料的制作原理耐火材料的品种很多，由于所用原料以122、熔铸耐火材料工艺流程：原料配料电炉融化浇注铸件退火制品加工成品2、熔铸耐火材料工艺流程：原料配料电炉融化浇注铸件退火制品加133、不定型耐火材料（浇注料）不定型耐火材料是由合理级配的粒状与结合剂共同组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。不定型耐火材料的生产，通常只经过粒状、粉状料的制备和混合料的混炼过程。过程简便，生产周期短，热能消耗较低，使用时整体性好，适应性强，综合使用效果好。当耐火砖的砌体或整体构筑物局部损坏时，可利用此种材料更换或利用喷射、投射设备进行冷、热态修补，既迅速又经济。3、不定型耐火材料（浇注料）14主要性能

耐火材料的性能主要包括其物理性质（包括气孔率、吸水率、透气度、气孔孔径分布、体积密度、真密度等）、热学性质和导电性、力学性质、高温使用性质和形状的正确性及尺寸的准确性。它们是评价耐火材料的重要指标。耐火材料的性能与原料和制造工艺（包括原料的种类、配比、粒度和混合、成型、干燥及烧成条件等）密切相关。一、物理性质（1）、气孔率、体积密度、真密度气孔率、体积密度和真密度等是评价耐火材料质量的重要指标。这些指标除直接表征它们本身的意义外，还与耐火材料的其它性质如热震稳定性、抗渣性、气体透过性以及导热性等有密切关系，其中，除真密度外，气孔率和体积密度等相互间都有着密切关系。气孔率：主要性能耐火材料的性能主要包括其物理性质15气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。耐火材料内的气孔是由原料中的气孔和成型后颗粒间的气孔所构成。大致可分为三类：①闭口气孔，它封闭在制品中不与外界相通；②开口气孔，一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；③贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体通过。气孔率是多数耐火材料的基本技术指标。它的大小几乎影响耐火制品的所以性能，尤其是强度，热导率、抗热震性等。气孔的容积、形状以及大小的分布对耐火材料的性质有很大影响，而与原料的种类无关。气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。耐火材料内16气孔率有三种表示：①总气孔率（真气孔率）Pt，它是总气孔体积与制品总体积之比；②开气孔率（显气孔率）Pa，它是开口气孔体积与制品总体积之比；③闭口气孔率Pc，它是闭口气孔体积与制品总体积之比。三者的关系为：Pt=Pa+Pc致密耐火制品的显气孔率一般为10％——28％；隔热耐火制品的真气孔率大于45％。2、体积密度体积密度是耐火制品的质量与其总体积（包括气孔）的比值。它表征耐火材料的致密程度，是所以耐火原料和耐火制品质量标准中的基本指标之一。体积密度高的制品，其气孔率小，强度、抗渣性、高温荷重软化温度等一系列性能好。气孔率有三种表示：173、真密度真密度是耐火制品的质量与其真体积（不包括气孔体积）之比。在耐火材料中，硅砖的真密度是衡量石英转化程度的重要技术指标。（二）、吸水率吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥试样的质量百分比。它时间上是反映制品中开口气孔量的一个技术指标。由于其测定简便，在生产中习惯上用吸水率来鉴定原料煅烧质量。烧结良好的原料，其吸水率数值应较低，一般应小于5％。3、真密度18（三）、透气度透气度是耐火制品允许气体在压差下通过的性能。透气度主要是由贯通气孔的大小、数量和结构决定的。（四）、气孔孔径分布气孔孔径分布是耐火制品中各种孔径的气孔所占气孔总体积的百分率。在气孔率相同时，孔径大的制品其强度低。二、耐火材料的热学性能（一）、比热容比热容是指1㎏耐火材料温度升高1℃所吸收的热量（也称热容）。耐火材料比热容数值主要用于窑炉设计热工计算。（三）、透气度19（二）、热膨胀性热膨胀性是指耐火制品在加热过程中的长度变化，其表示方法有线膨胀率和线膨胀系数两种。线膨胀率是指由室温至试验温度间，试样长度的相当变化率。线膨胀系数是指由室温至试验温度间，温度每升高1℃，试样长度的相对变化率。热膨胀性是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一。窑炉在常温下砌筑，而在高温下使用时炉体要膨胀。为抵消热膨胀造成的应力，需预留膨胀缝。线膨胀率和线膨胀系数是预留膨胀缝和砌体总尺寸结构设计计算的关键参数。（三）热导率热导率是指在单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。耐火材料的热导率对于高温热工设备的设计是不可缺少的重要数据。（二）、热膨胀性20耐火材料通常都含有一定的气孔，气孔内气体导热率低，因此气孔总是降低材料的导热能力。在一定温度以内，对一定的气孔率来说，气孔率越大，则导热率越小。对于粉末和纤维材料，因期间的气孔形成了连续相，材料的热导率在很大程度上受气孔相的热导率所影响。所以热导率要比烧结状态时要低的多。这也是通常粉末、多孔和纤维类材料能有良好的绝热性能的原因。三、耐火材料的力学性能耐火材料的力学性能是指耐火材料在外力作用下，抵抗形变和破坏的能力。主要指标有耐压强度、抗折强度、粘结强度、高温蠕变性和弹性模量等。（一）、耐压强度耐压强度是耐火材料在一定温度下单位面积上所能承受的极限载荷。耐压强度是衡量耐火材料质量的重要性能之一。耐火材料通常都含有一定的气孔，气孔内气体导热率低，因此气孔总21耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐压强度。常温耐压强度是指制品在室温下测得的数值；高温耐压强度是指制品在指定的高温条件下测得的数值。（二）、抗折强度耐火材料的抗折强度是指试样单位面积承受弯矩时的极限折断应力，又称抗弯强度。分为常温抗折强度和高温抗折强度。（三）、粘结强度粘结强度是指两种材料粘结在一起时，单位界面之间的粘结力。耐火材料粘结强度主要是表征不定型耐火材料在各种温度及特定条件，主要是使用条件下的强度指标。不定型耐火材料在使用时，要有一定的粘结力，以使其有效的粘结于施工基体。耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐压强度。常温耐压强22（四）高温蠕变性当材料在高温下承受小于其极限强度的某一恒定载荷时，产生塑性变形，变形量会随时间的增长而逐渐增加，甚至会使材料破坏，这种现象叫蠕变。耐火材料高温蠕变性是指制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等高温形变。（五）、弹性模量弹性模量是指材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。它表征材料抵抗变形的能力，与材料的强度、变形、断裂等性能均有关系，是材料的重要力学参数之一。（四）高温蠕变性23四、耐火材料的使用性能耐火材料的使用性能是指材料在高温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化率、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性。（一）、耐火度耐火度指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。（二）、荷重软化温度耐火材料荷重软化温度是指耐火制品在持续升温条件下承受恒定载荷产生变形的温度。它表示了耐火制品同时抵抗高温和载荷两方面作用的能力，在一定程度上表面制品在其使用条件相仿情况下的结构强度。四、耐火材料的使用性能24（三）、重烧线变化率重烧线变化率是指烧成的耐火制品再次加热掉规定的温度，保温一定时间，冷却到室温后所产生的残余膨胀和收缩。正号“+”表示膨胀，负号“-”表示收缩。重烧线变化率是评定耐火制品质量的一项重要指标。多数耐火材料在重烧时产生收缩，少数制品产生膨胀。五、抗热震性耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化作用产生破坏。此种破坏限制了制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操作的强化，并是制品、窑炉损坏较快的主要原因之一。六、抗渣性抗渣性是指耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀和冲刷作用而不破坏的能力。这里熔渣的概念是指高温下与耐火材料相接触的水泥熟料、燃料灰分和气态物质等。熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式，在实际使用中，约有50％是由于熔渣侵蚀而损坏。（三）、重烧线变化率25七、抗碱性抗碱性是耐火材料在高温下抵抗碱侵蚀的能力。提高耐火制品的抗碱性可以延长其使用寿命。八、抗氧化性抗氧化性是指含碳耐火材料在高温氧化气氛下抵抗氧化的能力。七、抗碱性26九、抗水化性抗水化性是碱性耐火材料在大气中抵抗水化的能力。它是碱性耐火材料是否烧结良好的重要指标之一。碱性耐火材料烧结不良时，其中的CaO、MgO，特别是CaO，在大气中极易吸潮水化，生成氢氧化物，使制品疏松损坏。CaO+H2OCa(OH）2

MgO+H2OMg(OH）2十、抗CO侵蚀性抗CO侵蚀性是耐火材料在CO气氛中抵抗开裂或崩解的能力。降低耐火制品的显气孔率及氧化铁含量，可以增强其抗CO侵蚀的能力。九、抗水化性27预热器耐火材料的热工特点预热器和分解炉为静止设备，可选用导热系数较低的保温材料；800℃-1200℃碱金属氧化物易蒸发，碱金属离子与耐火材料发生化学反应，预热器和分解炉中耐火材料要考虑碱金属氧化物的化学侵蚀；形状比较复杂，在较复杂的部位，可选用成型功能比较灵活的耐火浇注料。预热器耐火材料的热工特点预热器和分解炉为静止设备，可选用导热28窑内耐火材料的选择及操作条件回转窑是水泥工业的主要热工设备，窑衬的使用条件是比较恶劣的，要承受高温聚变，承受物料磨损和化学侵蚀。在整个回转窑系统中，耐火材料均受到物料的磨损和气流的冲刷，冷却带和预热带更甚，在烧成带和分解带，则以化学侵蚀为主导。回转窑耐火材料的选择，应根据窑型及窑衬损害机理和操作条件等情况进行。窑内耐火材料的选择及操作条件回转窑是水泥工业的主要热工设备，29耐高温耐磨损耐侵蚀耐热震易于施工高强耐磨耐碱蚀不结皮不堵塞易施工高强隔热耐碱水泥窑系统对不定形耐火材料的要求高强耐磨隔热耐高温易于施工耐碱蚀易施工水泥窑系统对不定形耐火材料的要求高30预热器耐火材料配置原则预热器和分解炉耐火材料的配置原则：两层材料配置：外层为保温材料，工作面为有一定强度且能够较好抵抗碱侵蚀的耐火材料；形状复杂处用耐火浇注料，大面积直墙部分多采用耐火砖；对容易富集碱的部位，在满足较高耐火度的前提下，考虑采用耐碱的耐火材料。预热器耐火材料配置原则预热器和分解炉耐火材料的配置原则：31窑内耐火材料的配置（一）一般的回转窑分为进料带(预热带)、下过渡带、上过渡带、烧成带、卸料带(冷却带)几个区域。进料带该带一般采用磷酸盐结合高铝砖、抗剥落高铝砖，也有采用耐碱砖，窑尾进料口宜采用抗结皮的碳化硅浇注料。下过渡带：该带温度相对低，要求砖衬的导热系数小，耐磨；一般都采用抗剥落高铝砖，硅莫砖在性能上优于抗剥落高铝砖，寿命比抗剥落高铝砖高约1倍，价格是高铝砖的1．5倍左右。窑内耐火材料的配置（一）一般的回转窑分为进料带(预热带)、下32窑内耐火材料的配置（二）上过渡带：该带窑皮不稳,要求窑衬抵抗气氛变化能力好、热震稳定性好、导热系数小、耐磨；采用镁铝尖晶石砖，但该砖的导热系数大,或采用硅莫砖导热系数小、耐磨。烧成带：该带温度高，化学反应激烈，要求砖衬抗熟料侵蚀、抗SO3、CO2能力强，国外的镁铁尖晶石砖在挂窑皮上效果较好,但造价太高,国内新采用低铬的方镁石复合尖晶石砖使用情况较好。窑内耐火材料的配置（二）上过渡带：该带窑皮不稳,要求窑衬抵抗33窑内耐火材料的配置（三）卸料带：该带窑皮不稳，温度波动较大，要求砖衬的导热系数小、耐磨、抗热震；国外一般推荐使用尖晶石砖，但尖晶石砖的导热系数大且耐磨性不好，国内近年多采用硅莫砖和抗剥落耐磨砖；窑口部位采用抗热震的浇注料。窑内耐火材料的配置（三）卸料带：该带窑皮不稳，温度波动较大，342000-5000t/d新型干法窑耐火材料配置以上是干法水泥窑用耐火材料的一般设计原则，针对不同窑型以及生产用原料、燃料的变化，耐火材料也需要随时改变，以满足窑炉实际使用的要求。工艺部位工作层材料隔热层材料预热器及连接管道普通耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料分解炉抗剥落高铝砖、耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料三次风管高强耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料窑门罩抗剥落高铝砖、高铝质浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料回转窑前后窑口刚玉质浇注料、碱性砖、碳化硅复合砖无上下侧过渡带碱性砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖无烧成带碱性砖、镁铁尖晶石砖无分解带碱性砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖无预热带抗剥落高铝砖、高强耐碱砖、耐碱隔热砖无2000-5000t/d新型干法窑耐火材料配置以上是干法水泥35几种常见的耐火砖（一）碳化硅抗结皮砖耐碱砖高铝质耐火砖抗剥落高铝砖几种常见的耐火砖（一）碳化硅抗结皮砖耐碱砖高铝质耐火砖抗剥落36几种常见的耐火砖（二）直接结合镁铬砖硅钙板粘土质耐火砖硅藻土砖几种常见的耐火砖（二）直接结合镁铬砖硅钙板粘土质耐火砖硅藻土37砖型设计与选用砖型设计与选用是水泥回转窑系统衬料设计的重要环节，是保证实现衬料的正常使用寿命，降低耐火材料消耗的关键。其实质是按特定水泥回转窑系统结构和功能要求，正确设计、合理选用砖型，并用图纸来描绘出耐火砖形状、结构尺寸，作为衬料设计、施工、耐火砖订购的依据。一、砖型设计与选用的原则1、砖型设计与砌筑方法必须密切配合，特别是对使用钢板或是火泥砌筑的碱性砖，应分别选用与之相应的不同砖型。2、尽量采用标准系列的砖型。砖型设计与选用砖型设计与选用是水泥回转窑系统衬料设计的383、衬砖的高度（厚度，㎜）一般如下：窑筒体内径（㎜）3000~36003600~42004200~5200碱性砖180~200200~220220~230高铝砖150~180180~200200~2204、沿窑筒体轴线方向衬砖长度以198㎜为宜。5、窑筒体内衬砖尺寸的容许公差要在规定内。3、衬砖的高度（厚度，㎜）一般如下：39①尺寸公差：高度公差±2％；楔形面大头及小头宽度公差±2㎜；大小头差值公差±1㎜；长度公差±1％，但最大差为±2㎜。②边损：允许热面或冷面有两条边的损坏达40㎜长和5㎜深；但不准超过。③角损：冷热面均只许有一处角损，角损处三条棱的角损长度之和不超过50㎜。不超过20㎜的不算角损。④裂缝：砖面允许有发丝状微细裂纹；不允许有平行于磨损面的裂纹；不长于40㎜，不宽于0.2㎜的其它裂纹是允许的。①尺寸公差：高度公差±2％；楔形面大头及小头宽度公差±2㎜；40⑤凹坑、熔剂和鼓包：允许凹坑和熔剂的最大直径为10㎜，最大深度10㎜；鼓包最大0.5㎜。一批砖中有各种毛病的砖不得超过总数的7％.6、不动设备衬里的砖型设计与选用应尽量采用标准系列的砖型（如VDZ）。在设备的圆柱体和锥体部位，宜在上述系列中采用两种适当的砖型相搭配设计，也可采用单一砖型。在直墙部位也可采用直型标准砖和楔形砖搭配。衬砖的高度（厚度）可在65㎜、114㎜、230㎜、或76㎜、250㎜系列中选用。若有特殊需要，也可另选其它尺寸。⑤凹坑、熔剂和鼓包：允许凹坑和熔剂的最大直径为10㎜，最大41回转窑内耐火材料损坏的主要原因回转窑内耐火材料损坏的主要原因是热应力、机械应力及窑气的化学侵蚀。一、热应力衬料表面温度随窑的回转而发生周期性波动，其温差可达200℃以上，在窑皮脱落或停窑时冷却急剧等情况下，会使衬料表面温度发生变化，内部产生热应力；另外衬料本身热面和冷面亦存在温差，其温度大小视材质的热导率等因素而定，由于温度梯度的存在，便产生温差应力。这些是造成衬料损坏的原因之一。1、窑产量和窑径的增大。窑内衬砖所承受的单位热负荷随产量增加而增大，窑内衬砖所受的压应力随窑径增大而下降，但窑径增大，易造成筒体变形，增大了椭圆度，造成的衬砖压应力增加。2、窑速影响。窑内衬砖所受的热震应力随窑速增加而增大，受窑料和熟料的磨蚀也随窑速增加而增大，衬砖所受的向下推力增加以及砖块直接的相对运动过程中产生的应力增加。回转窑内耐火材料损坏的主要原因回转窑内耐火材料损坏的主要原因42二、机械应力窑内衬料受到煅烧物料的摩擦及气流中尘粒的冲刷、剥蚀、窑的金属筒体，特别是烧成带筒体，由于温度较高，失去刚性，发生变形，从而在衬料内产生压应力、拉应力、和剪切应力，致使砖衬间发生相对运动，出现应力高峰，造成衬料裂剥落脱开掉下。回转窑的椭圆度对衬砖造成机械应力，在生产过程中，尽量减少筒体的椭圆度变化和筒体的径向变形，相应的减少衬砖所承受的机械应力。二、机械应力43窑在长时间运后，轮带下筒体都呈现不同程度的椭圆度，部分窑在该部位的衬砖所受的机械应力较大，经常出现掉转红窑事故。解决此类事故的根本措施是保持较为稳定的衬砖升温制度，尽量减少筒体与轮带的温差，减少筒体变形。在正常操作情况下，椭圆度超过0.5％将造成窑衬的过早损坏。窑在长时间运后，轮带下筒体都呈现不同程度的椭圆度，部分窑在该44三、化学侵蚀窑衬受到化学侵蚀，主要来自煅烧物料和燃烧气流两个方面。煅烧物料的组分以熔融状态扩散或渗入衬料内部，从而引起化学和矿物的变化；另外，热气流中的碱、氯、硫等挥发物在窑尾或预热器等低温部位富集，形成硫化碱、氯化碱等熔体，渗入耐火材料内部，引起“碱裂”破坏。1、入窑生料的影响生料的成分和喂料经常发生变化时，窑内热工制度不易稳定，窑皮也不稳定，衬砖受热化学侵蚀加重，随着原料均化技术的发展，这些现象逐步减轻。入窑生料的HM、SM值增加，煅烧温度增高，易出现衬砖过热损坏、熔融凹坑损坏等事故，生料中的IM增加，熟料的液相量增加，IM过高易出现液相对衬砖的渗透损坏。若生料中含有不易磨细和煅烧的SiO2和石灰石时，煅烧时为了降低f-cao，相应提高煅烧温度，则衬砖易受过热的熟料液相渗透侵蚀，当生料内MgO过高时，也易出现液相对衬砖渗透侵蚀。入窑生料中碱、氯、硫等有害物成分较高时，易出现碱盐和硫酸盐对衬砖的化学渗透侵蚀及衬砖内铬矿石的侵蚀，严重时衬砖极易损坏。第五节-烧成系统耐火材料课件452、燃料的影响煤灰中所含有的碱、铝、铁等熔融五较多时，易产生不稳定的窑皮，在上过渡带造成窑皮时塌时涨，该带衬料易受高温气流和物料的盐侵蚀，若燃煤中含硫量高，在上下过渡带衬砖易受SO3Q气体侵蚀，烧成带易受熟料内CaSO4等硫酸盐的侵蚀。煅烧低挥发性煤火焰较集中，衬砖易受热、熟料熔融物侵蚀，以及煤灰成分造成的侵蚀。2、燃料的影响46耐火浇注料的使用及施工技术不定形耐火材料施工方式除了振捣外，还有自流、喷射、涂抹、捣打等，在施工时应结合施工条件、材料种类、施工费用等种种因素综合考虑。在新建的预分解窑生产线，仍以价格便宜的浇注料为主。而在生产维修时，视停窑的时间而定。考虑到缩短维修周期，在大型设备内开始采用喷射浇注料。近年来，出现不停止生产，进行喷射热补技术，并取得较好的效果。耐火浇注料的使用及施工技术不定形耐火材料施工方式47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。与耐火浇注料配套使用的

锚钉和锚固件材质：金属或陶瓷。48不定形耐火材料的锚固件几种埋设方式不定形耐火材料的锚固件几种埋设方式49锚固件锚固件50龟甲网龟甲网51耐热钢锚固件耐热钢锚固件52金属锚固件的一般设置Y型金属锚固件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。

金属锚固件的一般设置Y型金属锚固件锚固件的高度为衬里厚度53加水量的控制现场施工时可采用握球法。试验室实验时应按照国家标准GB8932.4《致密耐火浇注料稠度测定和试样制备方法》执行

加水量的控制现场施工时可采用握球法。54烧成系统耐火材料第五节烧成系统耐火材料第五节55耐火材料基本知识1、定义：耐火材料一般是指耐火度在1580℃以上的无机非金属材料。耐火材料是用做高温窑、炉等热工设备的结构材料，并能承受相应的物理化学变化及机械作用。2、耐火材料应具备的性质：2.1高的耐火度:为适应高温操作要求，耐火材料应具有在足够高的温度下而不软化、不熔融的性能。2.2良好的荷重软化温度：耐火材料能够承受窑炉的荷重和在操作过程中所作用的应力，并在高温下不丧失结构强度，不发生软化变形和坍塌。2.3具有高温下的体积稳定性：耐火材料在高温条件下使用时，由于材料内部的物理化学反应，体积会发生变化。要求耐火材料在高温下体积稳定，不致产生过大的膨胀或收缩使窑炉砌体由于制品的膨胀而崩裂，或由于收缩过大出现裂缝，降低砌体的使用寿命。耐火材料基本知识1、定义：耐火材料一般是指耐火度在1580℃562.4好的热震稳定性：耐火材料受窑炉的操作条件影响很大，当温度急剧变化或各部位受热不均时，砌砖体内部会产生应力使耐火材料开裂、剥落，造成炉体损坏。因此，要求耐火材料具有一定的热震稳定性。2.5良好的抗蚀性：耐火材料在使用过程中，常常受到液态溶液、炉尘、气态介质或固态物质的化学作用，使制品被侵蚀损坏。因此，耐火材料必须具有强的抵抗这种侵蚀损坏的性能。此外，要求耐火材料具有一定的耐磨性，在某些特殊条件下有一定的透气性、导热性、导电性和硬度等，同时要求外形和尺寸准确。2.4好的热震稳定性：耐火材料受窑炉的操作条件影响很大，当57

耐火材料的分类耐火材料的品种繁多，形状复杂，尺寸大小不一，性能各异，分类方法很多。按化学成分可以分为：酸性、碱性和中性耐火材料。按耐火度可以分为：普通耐火材料（1580-1770℃）、高级耐火材料（1770-2000℃）、特级耐火材料（2000℃以上）三大类。按加工制造工艺可以分为：烧成制品、熔铸制品和不烧制品。按用途可以分为：水泥窑用、玻璃窑用、高炉用、平炉用、转炉用和连铸用耐火材料等。按外观可以分为：标型、普型、异形、特型和超特型耐火材料制品。耐火材料的分类耐火材料的品种繁多，形状复杂，尺寸大58按成型工艺可以分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型等制品。按矿物组成可以分为：硅酸铝质（黏土砖、高铝砖、半硅砖）、硅质（硅砖、熔融石英制品）、镁质（镁砖、镁铝砖、镁铬砖）、碳质（碳砖、石墨砖）、白云石质、皋英石质、特殊耐火材料制品（高纯氧化物制品、难融化合物制品和高温复合材料）。按密度可以分为：重质、轻质耐火材料。按成型工艺可以分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成59耐火材料的组成

耐火材料的性质取决于其中的物相组成、分布及各相的特性。而物相组成包括矿物组成和化学组成。即耐火材料是由矿物组成，而矿物又由化学成分构成。1、化学组成：耐火材料（原料或制品）的化学组成，一般用化学分析的方法进行测定。耐火材料通常测定AL2O3、SiO2、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2、ZrO2、Na2O、K2O等氧化物和烧失量。化学组成是构成耐火材料制品的基础。根据耐火材料中各成分的含量及作用，通常将耐火材料的组成分成两部分，即占绝对多量的基本成分——主成分和占少量的从属的副成分。副成分是原料中伴随的夹杂成分和工艺过程中特别加入的添加成分（加入物）。耐火材料的组成耐火材料的性质取决于其中的物相组601.1主成分：它是耐火材料占绝大多数的组分，是构成耐火基体材料的成分，也是耐火材料的特性基础。它的性质和数量直接决定制品的性质。其主要成分可以是氧化物，也可以是元素或非氧化物的化合物。耐火材料按其主成分的化学性质又可分为三类。1.1主成分：它是耐火材料占绝大多数的组分，是构成耐火基体611.1.1酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅（SiO2）。酸性最强的耐火材料是硅质耐火材料，几乎由94％——97％的游离二氧化硅（SiO2）构成。黏土质耐火材料与硅质相比，游离二氧化硅的量较少，是弱酸性的。半硅性耐火材料居于中间。1.1.2中性耐火材料按其严格含义来说是碳质耐火材料，高铝质耐火材料(AL2O3含量45％以上）是片酸而趋于中性的耐火材料，铬质耐火材料是偏碱而趋于中性的耐火材料。1.1.3碱性耐火材料含有相当数量的MgO和CaO等，镁质和白云石质耐火材料是强碱性的，铬镁系和镁橄榄石质耐火材料以及尖晶石耐火材料属于弱碱性耐火材料。1.1.1酸性耐火材料含有相当数量的游离二氧化硅（SiO2621.2杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能降低的氧化物或化合物，即通常称为溶剂的杂质。例如镁质耐火材料的主成分是MgO，其它氧化物成分均属于杂质成分。1.3添加成分：在耐火制品生产中，为了促进其高温变化和降低烧结温度，有时加入少量的添加成分。按其目的和作用不同分为矿化剂、稳定剂和烧结剂。除可烧掉成分外，它们都包含在制品的化学组成中。1.2杂质。这些杂质是某些能与耐火基体作用而使其耐火性能632、矿物组成：耐火制品是矿物的组合体。制品的性质是其组成矿物和微观结构的综合反映。因此，在分析制品的组成对其性质的影响时，单纯从化学组成出发分析考察问题是不够全面的，应进一步观察其化学矿物组成。耐火材料一般是多晶相组成体，其中的矿物相可分为两类，即结晶相和玻璃相。也可分为主晶相和基质两大类。

2、矿物组成：64耐火制品的显微组织结构有两种类型：一种是由硅酸盐（硅酸盐晶体矿物或玻璃体）结合物胶结晶体颗粒的结构类型；另一种是由晶体颗粒直接交错结合成晶体网，例如高纯镁砖。这种显微结构上的差别取决于各相间的界面能和液相对固相的湿润情况。这种耐火制品属于直接结合结构类型的，制品的高温性能（高温力学强度、抗渣性和热震稳定性）要优越的多。因此，近些年来，国内外都在致力于研究和制造直接结合砖，即采用高纯原料，减少砖中低熔硅酸盐结合物。并在高温下使少量液相移向颗粒间隙中，而不包围在固体颗粒周围，使固体颗粒连成连续的晶体网，形成直接结合的特征结构，从而显著提高耐火制品的高温性能指标，延长其使用寿命。耐火制品的显微组织结构有两种类型：一种是由硅酸盐（硅酸盐晶体65耐火材料的制作原理耐火材料的品种很多，由于所用原料以及对产品性能的要求不同，不同类型的耐火材料的生产方法也各有特点。根据耐火材料的生产特点，通常耐火材料生产工艺有：烧结制品生产工艺、非烧结制品生产工艺、不定型耐火材料生产工艺及熔铸耐火材料生产工艺等。1、烧结耐火材料工艺流程：

这类耐火材料有：硅酸铝质耐火制品、硅质耐火制品、镁质耐火制品及轻质耐火制品。干燥原料加工配料成型烧成挑选成品耐火材料的制作原理耐火材料的品种很多，由于所用原料以662、熔铸耐火材料工艺流程：原料配料电炉融化浇注铸件退火制品加工成品2、熔铸耐火材料工艺流程：原料配料电炉融化浇注铸件退火制品加673、不定型耐火材料（浇注料）不定型耐火材料是由合理级配的粒状与结合剂共同组成的不经成型和烧成而直接供使用的耐火材料。不定型耐火材料的生产，通常只经过粒状、粉状料的制备和混合料的混炼过程。过程简便，生产周期短，热能消耗较低，使用时整体性好，适应性强，综合使用效果好。当耐火砖的砌体或整体构筑物局部损坏时，可利用此种材料更换或利用喷射、投射设备进行冷、热态修补，既迅速又经济。3、不定型耐火材料（浇注料）68主要性能

耐火材料的性能主要包括其物理性质（包括气孔率、吸水率、透气度、气孔孔径分布、体积密度、真密度等）、热学性质和导电性、力学性质、高温使用性质和形状的正确性及尺寸的准确性。它们是评价耐火材料的重要指标。耐火材料的性能与原料和制造工艺（包括原料的种类、配比、粒度和混合、成型、干燥及烧成条件等）密切相关。一、物理性质（1）、气孔率、体积密度、真密度气孔率、体积密度和真密度等是评价耐火材料质量的重要指标。这些指标除直接表征它们本身的意义外，还与耐火材料的其它性质如热震稳定性、抗渣性、气体透过性以及导热性等有密切关系，其中，除真密度外，气孔率和体积密度等相互间都有着密切关系。气孔率：主要性能耐火材料的性能主要包括其物理性质69气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。耐火材料内的气孔是由原料中的气孔和成型后颗粒间的气孔所构成。大致可分为三类：①闭口气孔，它封闭在制品中不与外界相通；②开口气孔，一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；③贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体通过。气孔率是多数耐火材料的基本技术指标。它的大小几乎影响耐火制品的所以性能，尤其是强度，热导率、抗热震性等。气孔的容积、形状以及大小的分布对耐火材料的性质有很大影响，而与原料的种类无关。气孔率是耐火制品所含气孔体积与制品总体积的百分比。耐火材料内70气孔率有三种表示：①总气孔率（真气孔率）Pt，它是总气孔体积与制品总体积之比；②开气孔率（显气孔率）Pa，它是开口气孔体积与制品总体积之比；③闭口气孔率Pc，它是闭口气孔体积与制品总体积之比。三者的关系为：Pt=Pa+Pc致密耐火制品的显气孔率一般为10％——28％；隔热耐火制品的真气孔率大于45％。2、体积密度体积密度是耐火制品的质量与其总体积（包括气孔）的比值。它表征耐火材料的致密程度，是所以耐火原料和耐火制品质量标准中的基本指标之一。体积密度高的制品，其气孔率小，强度、抗渣性、高温荷重软化温度等一系列性能好。气孔率有三种表示：713、真密度真密度是耐火制品的质量与其真体积（不包括气孔体积）之比。在耐火材料中，硅砖的真密度是衡量石英转化程度的重要技术指标。（二）、吸水率吸水率是耐火制品全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥试样的质量百分比。它时间上是反映制品中开口气孔量的一个技术指标。由于其测定简便，在生产中习惯上用吸水率来鉴定原料煅烧质量。烧结良好的原料，其吸水率数值应较低，一般应小于5％。3、真密度72（三）、透气度透气度是耐火制品允许气体在压差下通过的性能。透气度主要是由贯通气孔的大小、数量和结构决定的。（四）、气孔孔径分布气孔孔径分布是耐火制品中各种孔径的气孔所占气孔总体积的百分率。在气孔率相同时，孔径大的制品其强度低。二、耐火材料的热学性能（一）、比热容比热容是指1㎏耐火材料温度升高1℃所吸收的热量（也称热容）。耐火材料比热容数值主要用于窑炉设计热工计算。（三）、透气度73（二）、热膨胀性热膨胀性是指耐火制品在加热过程中的长度变化，其表示方法有线膨胀率和线膨胀系数两种。线膨胀率是指由室温至试验温度间，试样长度的相当变化率。线膨胀系数是指由室温至试验温度间，温度每升高1℃，试样长度的相对变化率。热膨胀性是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一。窑炉在常温下砌筑，而在高温下使用时炉体要膨胀。为抵消热膨胀造成的应力，需预留膨胀缝。线膨胀率和线膨胀系数是预留膨胀缝和砌体总尺寸结构设计计算的关键参数。（三）热导率热导率是指在单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。耐火材料的热导率对于高温热工设备的设计是不可缺少的重要数据。（二）、热膨胀性74耐火材料通常都含有一定的气孔，气孔内气体导热率低，因此气孔总是降低材料的导热能力。在一定温度以内，对一定的气孔率来说，气孔率越大，则导热率越小。对于粉末和纤维材料，因期间的气孔形成了连续相，材料的热导率在很大程度上受气孔相的热导率所影响。所以热导率要比烧结状态时要低的多。这也是通常粉末、多孔和纤维类材料能有良好的绝热性能的原因。三、耐火材料的力学性能耐火材料的力学性能是指耐火材料在外力作用下，抵抗形变和破坏的能力。主要指标有耐压强度、抗折强度、粘结强度、高温蠕变性和弹性模量等。（一）、耐压强度耐压强度是耐火材料在一定温度下单位面积上所能承受的极限载荷。耐压强度是衡量耐火材料质量的重要性能之一。耐火材料通常都含有一定的气孔，气孔内气体导热率低，因此气孔总75耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐压强度。常温耐压强度是指制品在室温下测得的数值；高温耐压强度是指制品在指定的高温条件下测得的数值。（二）、抗折强度耐火材料的抗折强度是指试样单位面积承受弯矩时的极限折断应力，又称抗弯强度。分为常温抗折强度和高温抗折强度。（三）、粘结强度粘结强度是指两种材料粘结在一起时，单位界面之间的粘结力。耐火材料粘结强度主要是表征不定型耐火材料在各种温度及特定条件，主要是使用条件下的强度指标。不定型耐火材料在使用时，要有一定的粘结力，以使其有效的粘结于施工基体。耐火材料的耐压强度分为常温耐压强度和高温耐压强度。常温耐压强76（四）高温蠕变性当材料在高温下承受小于其极限强度的某一恒定载荷时，产生塑性变形，变形量会随时间的增长而逐渐增加，甚至会使材料破坏，这种现象叫蠕变。耐火材料高温蠕变性是指制品在高温下受应力作用随着时间变化而发生的等高温形变。（五）、弹性模量弹性模量是指材料在外力作用下产生的应力与伸长或压缩弹性形变之间的关系。亦称杨氏模量。其数值为试样横截面所受正应力与应变之比。它表征材料抵抗变形的能力，与材料的强度、变形、断裂等性能均有关系，是材料的重要力学参数之一。（四）高温蠕变性77四、耐火材料的使用性能耐火材料的使用性能是指材料在高温下使用时所具有的性能。包括耐火度、荷重软化温度、重烧线变化率、抗热震性、抗渣性、抗酸性、抗碱性、抗氧化性、抗水化性和抗CO侵蚀性。（一）、耐火度耐火度指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性能。耐火度是判定材料能否作为耐火材料使用的依据。（二）、荷重软化温度耐火材料荷重软化温度是指耐火制品在持续升温条件下承受恒定载荷产生变形的温度。它表示了耐火制品同时抵抗高温和载荷两方面作用的能力，在一定程度上表面制品在其使用条件相仿情况下的结构强度。四、耐火材料的使用性能78（三）、重烧线变化率重烧线变化率是指烧成的耐火制品再次加热掉规定的温度，保温一定时间，冷却到室温后所产生的残余膨胀和收缩。正号“+”表示膨胀，负号“-”表示收缩。重烧线变化率是评定耐火制品质量的一项重要指标。多数耐火材料在重烧时产生收缩，少数制品产生膨胀。五、抗热震性耐火材料在使用过程中，经常会受到环境温度的急剧变化作用产生破坏。此种破坏限制了制品和窑炉的加热和冷却速度，限制了窑炉操作的强化，并是制品、窑炉损坏较快的主要原因之一。六、抗渣性抗渣性是指耐火材料在高温下抵抗熔渣侵蚀和冲刷作用而不破坏的能力。这里熔渣的概念是指高温下与耐火材料相接触的水泥熟料、燃料灰分和气态物质等。熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式，在实际使用中，约有50％是由于熔渣侵蚀而损坏。（三）、重烧线变化率79七、抗碱性抗碱性是耐火材料在高温下抵抗碱侵蚀的能力。提高耐火制品的抗碱性可以延长其使用寿命。八、抗氧化性抗氧化性是指含碳耐火材料在高温氧化气氛下抵抗氧化的能力。七、抗碱性80九、抗水化性抗水化性是碱性耐火材料在大气中抵抗水化的能力。它是碱性耐火材料是否烧结良好的重要指标之一。碱性耐火材料烧结不良时，其中的CaO、MgO，特别是CaO，在大气中极易吸潮水化，生成氢氧化物，使制品疏松损坏。CaO+H2OCa(OH）2

MgO+H2OMg(OH）2十、抗CO侵蚀性抗CO侵蚀性是耐火材料在CO气氛中抵抗开裂或崩解的能力。降低耐火制品的显气孔率及氧化铁含量，可以增强其抗CO侵蚀的能力。九、抗水化性81预热器耐火材料的热工特点预热器和分解炉为静止设备，可选用导热系数较低的保温材料；800℃-1200℃碱金属氧化物易蒸发，碱金属离子与耐火材料发生化学反应，预热器和分解炉中耐火材料要考虑碱金属氧化物的化学侵蚀；形状比较复杂，在较复杂的部位，可选用成型功能比较灵活的耐火浇注料。预热器耐火材料的热工特点预热器和分解炉为静止设备，可选用导热82窑内耐火材料的选择及操作条件回转窑是水泥工业的主要热工设备，窑衬的使用条件是比较恶劣的，要承受高温聚变，承受物料磨损和化学侵蚀。在整个回转窑系统中，耐火材料均受到物料的磨损和气流的冲刷，冷却带和预热带更甚，在烧成带和分解带，则以化学侵蚀为主导。回转窑耐火材料的选择，应根据窑型及窑衬损害机理和操作条件等情况进行。窑内耐火材料的选择及操作条件回转窑是水泥工业的主要热工设备，83耐高温耐磨损耐侵蚀耐热震易于施工高强耐磨耐碱蚀不结皮不堵塞易施工高强隔热耐碱水泥窑系统对不定形耐火材料的要求高强耐磨隔热耐高温易于施工耐碱蚀易施工水泥窑系统对不定形耐火材料的要求高84预热器耐火材料配置原则预热器和分解炉耐火材料的配置原则：两层材料配置：外层为保温材料，工作面为有一定强度且能够较好抵抗碱侵蚀的耐火材料；形状复杂处用耐火浇注料，大面积直墙部分多采用耐火砖；对容易富集碱的部位，在满足较高耐火度的前提下，考虑采用耐碱的耐火材料。预热器耐火材料配置原则预热器和分解炉耐火材料的配置原则：85窑内耐火材料的配置（一）一般的回转窑分为进料带(预热带)、下过渡带、上过渡带、烧成带、卸料带(冷却带)几个区域。进料带该带一般采用磷酸盐结合高铝砖、抗剥落高铝砖，也有采用耐碱砖，窑尾进料口宜采用抗结皮的碳化硅浇注料。下过渡带：该带温度相对低，要求砖衬的导热系数小，耐磨；一般都采用抗剥落高铝砖，硅莫砖在性能上优于抗剥落高铝砖，寿命比抗剥落高铝砖高约1倍，价格是高铝砖的1．5倍左右。窑内耐火材料的配置（一）一般的回转窑分为进料带(预热带)、下86窑内耐火材料的配置（二）上过渡带：该带窑皮不稳,要求窑衬抵抗气氛变化能力好、热震稳定性好、导热系数小、耐磨；采用镁铝尖晶石砖，但该砖的导热系数大,或采用硅莫砖导热系数小、耐磨。烧成带：该带温度高，化学反应激烈，要求砖衬抗熟料侵蚀、抗SO3、CO2能力强，国外的镁铁尖晶石砖在挂窑皮上效果较好,但造价太高,国内新采用低铬的方镁石复合尖晶石砖使用情况较好。窑内耐火材料的配置（二）上过渡带：该带窑皮不稳,要求窑衬抵抗87窑内耐火材料的配置（三）卸料带：该带窑皮不稳，温度波动较大，要求砖衬的导热系数小、耐磨、抗热震；国外一般推荐使用尖晶石砖，但尖晶石砖的导热系数大且耐磨性不好，国内近年多采用硅莫砖和抗剥落耐磨砖；窑口部位采用抗热震的浇注料。窑内耐火材料的配置（三）卸料带：该带窑皮不稳，温度波动较大，882000-5000t/d新型干法窑耐火材料配置以上是干法水泥窑用耐火材料的一般设计原则，针对不同窑型以及生产用原料、燃料的变化，耐火材料也需要随时改变，以满足窑炉实际使用的要求。工艺部位工作层材料隔热层材料预热器及连接管道普通耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料分解炉抗剥落高铝砖、耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料三次风管高强耐碱砖、耐碱浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料窑门罩抗剥落高铝砖、高铝质浇注料硅钙板、硅藻土砖、轻质浇注料回转窑前后窑口刚玉质浇注料、碱性砖、碳化硅复合砖无上下侧过渡带碱性砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖无烧成带碱性砖、镁铁尖晶石砖无分解带碱性砖、抗剥落高铝砖、硅莫砖无预热带抗剥落高铝砖、高强耐碱砖、耐碱隔热砖无2000-5000t/d新型干法窑耐火材料配置以上是干法水泥89几种常见的耐火砖（一）碳化硅抗结皮砖耐碱砖高铝质耐火砖抗剥落高铝砖几种常见的耐火砖（一）碳化硅抗结皮砖耐碱砖高铝质耐火砖抗剥落90几种常见的耐火砖（二）直接结合镁铬砖硅钙板粘土质耐火砖硅藻土砖几种常见的耐火砖（二）直接结合镁铬砖硅钙板粘土质耐火砖硅藻土91砖型设计与选用砖型设计与选用是水泥回转窑系统衬料设计的重要环节，是保证实现衬料的正常使用寿命，降低耐火材料消耗的关键。其实质是按特定水泥回转窑系统结构和功能要求，正确设计、合理选用砖型，并用图纸来描绘出耐火砖形状、结构尺寸，作为衬料设计、施工、耐火砖订购的依据。一、砖型设计与选用的原则1、砖型设计与砌筑方法必须密切配合，特别是对使用钢板或是火泥砌筑的碱性砖，应分别选用与之相应的不同砖型。2、尽量采用标准系列的砖型。砖型设计与选用砖型设计与选用是水泥回转窑系统衬料设计的923、衬砖的高度（厚度，㎜）一般如下：窑筒体内径（㎜）3000~36003600~42004200~5200碱性砖180~200200~220220~230高铝砖150~180180~200200~2204、沿窑筒体轴线方向衬砖长度以198㎜为宜。5、窑筒体内衬砖尺寸的容许公差要在规定内。3、衬砖的高度（厚度，㎜）一般如下：93①尺寸公差：高度公差±2％；楔形面大头及小头宽度公差±2㎜；大小头差值公差±1㎜；长度公差±1％，但最大差为±2㎜。②边损：允许热面或冷面有两条边的损坏达40㎜长和5㎜深；但不准超过。③角损：冷热面均只许有一处角损，角损处三条棱的角损长度之和不超过50㎜。不超过20㎜的不算角损。④裂缝：砖面允许有发丝状微细裂纹；不允许有平行于磨损面的裂纹；不长于40㎜，不宽于0.2㎜的其它裂纹是允许的。①尺寸公差：高度公差±2％；楔形面大头及小头宽度公差±2㎜；94⑤凹坑、熔剂和鼓包：允许凹坑和熔剂的最大直径为10㎜，最大深