20世紀(jì)70年代中期，我國水泥窯用耐火材料主要是鋁硅質(zhì)耐火材料，如高鋁磚、黏土磚及水泥磚等。鎂鉻磚僅在少數(shù)水泥窯上使用，而且這種鎂鉻磚是適用于冶金平爐上，其性能和規(guī)格尺寸對水泥窯均不適宜。20世紀(jì)70年代后期，我國出現(xiàn)了新型干法水泥窯，對窯襯材料提出了更高的要求。為了適應(yīng)水泥工業(yè)的變化與發(fā)展，經(jīng)過數(shù)十年的科研、設(shè)計及開發(fā)應(yīng)用，使我國水泥窯用耐火材料水平有了顯著的變化和提高。在品種和性能上均達(dá)到了國際先進(jìn)水平，但不足之處是耐火磚外觀尺寸及質(zhì)量穩(wěn)定性還有一定的差距。當(dāng)前，水泥行業(yè)主要的耐火材料是堿性耐火材料、不定形耐火材料和隔熱耐火材料。因篇幅有限，本文僅就堿性耐火材料的要求及使用情況加以闡述。
1.新型干法水泥窯用耐火材料
大型SP窯和PC窯的窯筒內(nèi)，直接結(jié)合鎂鉻磚用于燒成帶，尖晶石磚或易掛窯皮且熱震穩(wěn)定性能較好的鎂鉻磚用于過渡帶，高鋁磚用于分解帶，隔熱型耐堿黏土磚或普通型黏土磚用于窯筒后部，耐火澆注料或適用的耐火磚用于前后窯口;在預(yù)熱系統(tǒng)內(nèi)，普通型耐堿黏土磚及耐堿澆注料用于拱頂，高強(qiáng)型耐堿黏土磚用于3次風(fēng)管，并配用大量的耐火澆注料、系列隔熱磚和系列硅酸鈣板。在窯門罩和冷卻機(jī)系統(tǒng)內(nèi)，除選用上述材料外，還配用碳化硅磚和碳化硅復(fù)合磚，系列隔熱磚、系列耐火澆注料、系列硅酸鈣板和耐火纖維材料等七大類30余種耐火材料。在日產(chǎn)2000噸水泥窯上，耐火磚建設(shè)用量達(dá)1600噸以上，正常生產(chǎn)時年消耗用量達(dá)400噸以上。
2.預(yù)分解窯對耐火材料的要求
統(tǒng)水泥回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速慢，預(yù)分解窯的轉(zhuǎn)速是傳統(tǒng)水泥窯的3～4倍，高溫高轉(zhuǎn)速和大直徑，使預(yù)分傳解窯窯體、窯襯所承受的熱應(yīng)力要比傳統(tǒng)水泥窯大很多。經(jīng)預(yù)熱器、增濕塔、電收塵的多次搜集，預(yù)分解窯中的K2O、SO2、KCl等組分揮發(fā)后難于溢出窯系統(tǒng)以外。當(dāng)堿、硫、氯的平衡建立后，上述揮發(fā)性組分在窯內(nèi)有很高的濃度，顯著影響水泥生產(chǎn)和耐火材料的壽命。預(yù)分解窯能夠帶來可觀的效益，但使窯的復(fù)雜程度顯著增大。窯的每一部分出現(xiàn)問題都可能導(dǎo)致生產(chǎn)終止。因此，要求水泥預(yù)分解窯用耐火材料應(yīng)具有優(yōu)異的質(zhì)量和高度的穩(wěn)定性。
