大型水泥回转窑用耐火材料
水泥集团回转窑耐火材料统一选型配置要求规定
集团回转窑耐火材料统一选型配置要求规定根据前期各公司不同的配置方案和经验，为了进一步优化耐火材料的配置，便于管理，推广成功的配置经验，逐渐规范统一集团内耐火材料的配置，对各子公司较为成熟的配置方案进行了归纳和整理。
在今后的生产管理和新线建设中进一步优化和统一配置。
一、耐火材料的总体配置思想1、窑的年运转率：干法线92％，湿法线95％；2、耐火材料的配置要既经济又可靠，立足国产为主，进口为辅的原则，对于大型生产线的关键部位采用进口材料；3、各主要耐火材料的使用寿命满足回转窑2年3次大修的要求；二、集团各回转窑耐火材料统一配置方案（Φ6×95m、Φ6/6.4×90m）窑尾1米2、8000t/d生产线（Φ5.6×87m）87m3、4000～5000t/d生产线（Φ4.7×75m、Φ4.8×72m、Φ4.8×74m）窑尾米（Φ4×60m）60m145m三、耐火材料整体配置要求1、烧成带和两侧过渡带内有稳定窑皮的部位采用镁铬砖，4000吨以上项目采用进口镁铬砖，2000吨以下项目采用国产镁铬砖，湿法窑采用半直接结合镁铬砖。
2、在窑皮不稳定或常有露砖的过渡带采用尖晶石砖，分解带采用抗剥落高铝砖，但如果部分位置受侵蚀较快，寿命太短，也可采用碱性砖如尖晶石砖或镁铬砖。
3、预热器、分解炉系统和三次风管，衬里表面温度小于1200℃，采用粘土质耐碱砖、耐碱浇注料。
在不动设备内除工作层还需增加隔热层，统一选用硅酸钙板作为隔热层。
4、分解炉部位的托砖圈、锥部及篦冷机高温区采用高铝浇注料，篦冷机中、低温区采用高强耐碱浇注料，在窑尾缩口及烟室斜坡部位采用抗结皮浇注料。
5、窑头罩部位在大修时，养护时间能达到24小时以上的情况，采用高铝低水泥浇注料，在窑头罩抢修时，使用PA80高铝或耐磨浇注料，已减少养护时间。
6、篦冷机前墙、出篦冷机三次风管、入分解炉三次风管拐弯等部位，由于该部位温度较高，耐磨性要求高，选高热耐磨型浇注料，同时三次风管入分解炉部位可采用抗剥落砖或废高耐磨砖进行砌筑。
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义
水泥厂回转窑耐火材料施工讲义水泥厂回转窑是水泥生产过程中的重要设备，其内部温度高达1000℃以上，需要使用耐火材料来保护窑身和延长使用寿命。
耐火材料的施工质量直接影响着回转窑的使用效果和经济效益。
下面是水泥厂回转窑耐火材料施工的讲义。
一、回转窑耐火材料的分类根据使用条件和成本考虑，回转窑耐火材料可分为高铝、质量胶结、镁铝、碳化硅等多种类型。
根据实际工况选择合适的耐火材料进行施工。
二、耐火材料的选择1.高铝耐火材料：可耐受高温和化学侵蚀，适用于窑头和窑尾等高温区域。
2.质量胶结耐火材料：具有良好的热震稳定性和耐火性能，适用于窑身和窑内低温区域。
3.镁铝耐火材料：具有高强度和耐火性能，在高温区域有较好的应用效果。
4.碳化硅耐火材料：具有较高的耐火性能和抗侵蚀性能，适用于一些特殊情况。
三、耐火材料施工前准备工作1.施工前应做好安全措施，确保施工人员安全；2.清理窑身内部的残余物质，确保施工环境清洁；3.检查窑身内部的破损情况，修补裂缝并进行烧结处理；4.准备好所需的耐火材料和施工工具。
四、耐火材料施工步骤1.根据设计要求，先在窑身底部倒入一层耐火材料，并用锤子进行敲打和压实，以确保其紧密贴合窑身；2.从窑尾开始，将耐火材料逐层覆盖到所需高度，并保持每层之间的接缝缩小，可以使用模板控制层厚度；3.在水泥窑的窑头和窑尾区域，应使用高铝耐火材料，保证其能够承受高温和腐蚀；4.在窑身的中部区域应使用质量胶结耐火材料，以提高窑身的耐久性；5.根据实际情况，可以在窑身内部增添一些砖块或支撑物，以增加整个耐火层的稳定性；6.施工完成后，对整个耐火层进行检查，确保质量合格。
五、耐火材料施工注意事项1.耐火材料施工应按照设计要求进行，严禁随意更换或减少层数；2.施工过程中应注意安全，避免材料掉落或发生其他意外伤害事故；3.施工时应将耐火材料均匀覆盖于窑身表面，避免出现空鼓或堆积现象；4.施工过程中应注意维持一定的湿度，以确保耐火材料的固化效果；5.施工完毕后，应定期检查耐火层的破损情况，并及时进行维修和更换。
水泥窑用的镁质耐火材料综合分析
水泥窑用的镁质耐火材料综合分析以氧化镁为主成分和以方镁石为主晶相的耐火材料统称为镁质耐火材料。
目前，镁质耐火材料的主要品种有镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁铬砖、镁钙砖、镁炭砖等。
天然的镁质原料通常以菱镁矿的形式存在，菱镁矿是由碳酸镁(MgCO3)组成的，经过加工处理后称为菱镁石。
该料在竖窑、回转窑或电炉中烧结或熔融后，才可使用。
其反应式如下：MgCO3——►MgO+CO2MgO(小晶粒)——►MgO(大晶粒)菱镁石在800〜1000℃的温度下烧结的产物，称为轻烧镁石。
轻烧镁石是镁质耐火制品的结合剂，是合成尖晶石、制造镁质水泥、二步煅烧镁砂、电熔镁砂的原料，也是陶瓷、建材和化工等部门的一种重要原料。
烧结镁砂是在1600〜1900℃的温度下充分烧结的产物。
烧结镁砂是水化活性很低、密度很高的再结晶矿物，其结品矿物形态为方镁石。
其晶体发育比较完整，结构致密，密度高。
其主要理化性能见表5-24。
表5-24方镁石的主要理化性能指标1、镁铝尖晶石砖镁铝尖晶石砖是以高纯镁砂和预合成镁铝尖晶石为主要原料，经合理级配、高压成型、高温烧成后制得的制品。
其特点是纯度高、强度高、抗侵蚀、线膨胀系数低，抗热震性好，是水泥回转窑过渡带的理想耐火材料。
镁铝尖晶石砖生产配料中镁铝尖晶石的加入量并非越多越好，随着尖晶石量增加抗热震性变好，但由于不匹配膨胀会使强度(尤其抗折强度)下降，以Al2O3为标准，制品中Al2O3不应大于15%〜20%，以10%〜18%为佳，这与镁铝砖的实验数据一致。
镁铝尖晶石砖中主要杂质是SiO2，不应大于1.5%。
在过去的三十多年的时间里，人们一直在追求替代镁铬砖消除六价铬公害的技术，首先寄望于方镁石尖晶石砖。
当尖晶石砖随着引进六条新型干法窑以每吨1000多美元的身价进入中国后，中国出现了尖晶石砖热。
最初的报告是乐观的，但渐渐地从水泥厂那里传出了不同的消息：“挂不住窑皮。
”原来尖晶石砖和水泥的共熔温度接近(稍低)水泥的烧成温度(参见图5-2)，这是致命的，于是尖晶石砖在我国水泥窑窑衬中向后退了15〜20m，到达上过渡带，占据了原本高铝砖或普通镁铬砖的位置。
氧化镁_铁铝尖晶石耐火材料在水泥回转窑中的应用
２ 氧化镁－ 铁铝尖晶石耐火材料
２．１ 化学成分和物理性能
氧化镁－ 铁铝尖晶石耐火材料是以优质的氧化镁
和电熔合成的铁铝尖晶石为原料， 通过严格控制烧成
现代水泥回转窑的炉衬都是单层结构， 炉衬的 高热导率导致壳体过热变形， 能量损失严重。炉衬 热膨胀系数大导致炉衬本身和壳体热应力过大， 造 成 耐 火 材 料 剥 落 和 窑 体 损 坏 。因 此 镁 尖 晶 石 质 耐 火 材料的发展过程实际上就是降低耐火材料热膨胀 和热导率的过程， 实践证明降低耐火材料的热膨胀 和热导率有利改善回转窑内衬的使用性能和延长 使用寿命。与镁铝尖晶石质耐火材料相比， 氧化镁－ 铁铝尖晶石质耐火材料具有相当低的热导率和热 膨胀见图３。
ＧＦ（ Ｊ／ｍ３）
９９０
!ｍａｘ（ ＭＰａ）
５．５
楔形襞裂试验
ＧＦ（ Ｇｃ）
１１．１
ｌｃｈ（ ｍｍ）
４３０
４．０
１．３
１ ０５０
７３０
５．４
４．０
１１．６
９．１
４８０
３５０
氧化镁－ 铁铝尖晶石的显微结构见图２。在铁铝尖 晶石颗粒边缘形成了镁铝尖晶石， 而中心仍保持着其 原始结构。和镁铝尖晶石在镁尖晶石砖中的作用原理 一样， 铁铝尖晶石的热膨胀更小， 从而改善了氧化镁－ 铁铝尖晶石耐火材料的结构柔韧性。
耐火材料 Ｒ ＥＦＲ ＡＣＴＯＲ
ＡＮＫＲＡＬＲ６３， 迅速被市场接受， 后更名为ＡＮＫＲＡＬ ＺＥ。 来 自 世 界 各 地 丰 富 的 使 用 经 验 终 于 使 中 国 的 水 泥生产厂家下决心在他们的回转窑中使用氧化镁－ 铁 铝尖晶石砖。本文中重点介绍３个典型的使用特例： 首 先是中国最大的水泥生产商， 年产量５ ０００万ｔ的浙江 建德海螺水泥厂； 另外两个是台湾嘉新集团的江苏京 阳和江苏联合水泥厂。
回转窑耐火材料使用规程
1.1.1.11.1.2 常规原燃料1.1.2.1 燃烧器配置高铝质耐火浇注料，莫来石质浇注料或刚玉质浇注料。
1.1.2.2 窑门罩配置高铝质耐火浇注料或莫来石质浇注料，抗剥落砖、硅莫红砖、硅莫砖等。
隔热层按4.3.5隔热材料设计配置。
1.1.2.3 三次风管配置耐碱砖、高强耐碱砖与耐碱浇注料，取风口与弯头等磨损严重部位配置高耐磨浇注料。
1.1.2.4 冷却机按工况条件分别配置莫来石质浇注料、高铝质浇注料、耐碱浇注料等，矮墙等磨损较重部位配置高耐磨浇注料。
1.1.2.5 回转窑后窑口配置高铝质浇注料、莫来石质浇注料；分解带配置抗剥落高铝砖、硅莫红砖、硅莫砖；上、下过渡带配置抗剥落高铝砖、硅莫红砖、硅莫砖或镁铝尖晶石砖；烧成带配置镁铁尖晶石砖砖、镁铬砖、白云石砖；前窑口配置高铝质浇注料莫来石质浇注料或刚玉质浇注料。
1.1.2.6 水泥回转窑耐火材料配置建议，见表22。
表1 水泥回转窑用耐火材料的配置建议1.1.3 水泥回转窑处置废弃物系统1.1.3.1 水泥回转窑处置废弃物系统衬里设计主要根据原燃料特性、生产工艺、装备配置及操作条件来确定，应满足水泥熟料煅烧过程中不同工况对衬里所产生的热、化学、机械应力，在表22基础上予以相应调整。
1.1.4 余热发电系统用耐火材料整体配置1.1.4.1 余热发电系统耐火材料的配置见表24。
表2 余热发电系统耐火材料的配置2 耐火材料的施工2.1 施工准备2.1.1 图纸会审与技术方案衬里施工前应进行图纸会审。
施工单位应编制施工技术方案，按规定的程序批准，并建立质量保证体系。
2.1.2 现场环境要求与控制2.1.2.1 现场温度要求衬里施工适宜的作业环境温度为5 ℃～35 ℃。
衬里施工环境温度高于35℃时，应采取夏季施工措施；环境温度低于5℃时，应采取冬期施工措施。
2.1.2.2 施工现场应采取防止耐火材料曝晒和雨淋的措施，并应有良好的通风和照明条件，易于耐火材料的存放。
大型水泥回转窑用耐火材料
25~30 30~46 46~56 56~71 71~72
直接结合镁铬砖
以高纯原料(主要是电熔或高纯烧结镁砂和铬矿),经过高 压成型,高温烧成,晶相间直接结合,具有气孔率低、耐压强度 高、高温下抗侵蚀、抗热震和抗剥落性好等性能，特别是挂 窑皮性能优异。
直接结合镁铬砖性能指标
直接结合镁铬砖 性能指标
抗侵蚀，抗热震，高温下体积稳定等特点。
半再结合镁铬砖采用优质镁砂、电熔镁铬砂为
原料，制品具有较好的热震稳定性，抗水泥熟料侵
蚀性强的特点。
镁-铁铝尖晶石砖
原料：高纯镁砂和铁铝尖晶石；
工艺：合理级配、高压成型、严格控制烧成温度及烧成气氛； 特点:良好的柔韧性和热震稳定性、高温体积稳定性好、 荷软温度高、挂窑皮性能优异。
品牌 Al2O3 Fe2O3 耐火度 显气孔率 % % %
项目
体积密度 g/cm 3 常温耐压强度 MPa 荷重软化温度 ℃ 重烧线变化率 % 热震稳定率 次 (1100 ℃水冷) 用途
水泥窑及其它热工窑炉
耐碱砖 、耐碱浇注料 、钢纤维增强耐火浇注料
耐碱砖：耐碱砖指以低铝耐火粘土、硅石、焦宝石、废瓷和适量的 添加剂为主要原料制成。产品具有体积稳定、抗碱侵蚀能力强、耐 渗透等特点。用于水泥窑的预热器、分解炉、三次风管等部位。 耐碱浇注料：耐碱浇注料系以硅酸铝质材料作耐火骨料和粉料，用 铝酸盐水泥和外加剂配制的浇注料。具有良好的高温性能和耐碱侵 蚀性能，高强型还具有强度高、耐磨性好，可以在大中型干法水泥 窑窑口、预热器和风管等系统中使用。
安全带
喷煤管
镁铬砖 尖晶石砖 镁铁尖晶石 镁锆砖 砖 镁铝铬 镁锆砖 硅莫砖 镁钙砖等 抗 剥 落 高 铝 砖等
刚 玉 、 刚 玉 - 抗剥落高铝 刚玉-莫来 莫来石、高铝 砖 石浇注料、 质耐火浇注料 钢纤维增 硅莫砖 磷酸盐砖 磷酸盐砖等 强 浇 注 料 、 低水泥高 钢纤维增强磷 铝浇注料 酸盐砖等 等
干法水泥回转窑各部位用耐火材料有哪些
下面介绍下大型干法水泥回转窑各部位用耐火材料有哪些。
1、窑口随着大型干法回转窑技术上不断发展和完善，熟料日生产规模的不断扩大，其设备运行工作条件出现新的特点，对耐火浇注料尤其是窑口浇注料提出了更高的要求，窑口窑衬是大型回转窑中最薄弱窑衬之一。
在大型干法窑生产中，回转窑窑口处窑气温度可高达1400℃左右，离窑熟料温度高达1400℃，人窑二次风温度达1200℃，窑口几乎是完全裸露在1700℃高温火焰的辐射之下和约1400℃高温的颗粒较大、强度很高的熟料的磨损和冲刷下。
工作条件十分苛刻，窑口衬料的使用周期严重制约了全窑的使用寿命。
窑口易变形造成的频繁掉砖、二次风温度的大幅度提高、窑体的斜度加大和转速的加快、窑口没有稳定的窑皮，使得窑口窑衬必须能承受熟料的磨损、高温气流的冲刷及物料的碱蚀。
另外，还要经受故障停窑及急冷急热的冲击。
事实上，国内回转窑由于诸多的原因，停窑频繁，造成窑口耐火材料遭受更多的热震。
有关统计表明，80％以上的停窑是由于局部耐火材料的蚀损造成的。
针对窑口薄弱的特性多采用具有优越抗热震性能、抗冲击性能和耐磨性能的浇注料。
使用时，在窑体焊上锚固件，用刚玉质或高铝质钢纤维增强浇注料整体浇注窑口，采用高性能窑口专用耐火浇注料或改进型窑口专用耐火浇注料，就可以对上述的破坏作用起到有效防御，从而使窑口耐火材料的使用周期达到与窑内烧成带同步的效果。
2、下过渡带下过渡带也称之为前过渡带。
预分解生产线回转窑的前过渡带非常短，在采用了三风道或四风道喷煤管后，通常仅为1D(1D为窑径)，也有的就将窑口笼统的罗列在一起。
前过渡带由于温度稍低于烧成带，窑皮的坚固程度不如烧成带。
在这一区间内，有颗粒状熟料的强烈冲刷，由于温度波动幅度远远超出其他区段，炽热的熟料球与来自篦式冷却机的冷风(约1100～1200℃)换热，带着25％～30％液相量的熟料球在这里硬化，相互黏附形成窑皮，在该带完成大约400～500℃的换热温差，而且是熟料球和窑皮对篦式冷却机二次风的换热，热应力很大，加之熟料球和烧成带脱落窑皮的冲、撞、砸、磨作用，下过渡带的窑皮极不稳定，其工作条件最为恶劣。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
第三节 预分解窑用耐火砖的性能
一、使用性能
1．常温耐压强度：在常温下单位面积上所承受的最大极限压力。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
目前，工业上使用的耐火材料种类繁多，性能各异，涉及工业生产的各个领域。生产水泥
使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求，本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类
及性能，从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节 回转窑工艺特性对耐火材料的要求
一、简介回转窑的工艺特性：
泥颗粒的胶结作用得到充分发挥。性能：耐火度比普通浇注料高 100-140 度，荷重软化开始 温度高 20-70 度。 低水泥耐火浇注料的理化性能：
70
8 55
0.7
20
1470
高耐磨砖
70
85
10
1530
耐碱砖
≤30 ≥65
70
0.7
25
1300
第四节 回转窑用耐火浇注料的种类及性能
耐火浇注料属不定型耐火材料，是由耐火骨料和结合剂组成的混合料，交货状态为干料，
加水或其它液体调配后使用。主要采用水硬性结合剂，也可采用化学结合剂，以浇注、振动、
1．窑温高，对耐火材料的损坏加剧，水泥熟料熔体中的 C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝
酸四钙）等侵蚀程度加大，窑内过热导致热应力破坏加剧。
2．窑速快，单位产量加大，机械应力和疲劳破坏加大。
3．碱、氯、硫等组分侵蚀严重，硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集，加剧结
水泥窑用耐火材料简介
水泥窑用耐火材料简介一、回转窑耐火材料砌筑规程1.总则1.1本规程适用于各种类型水泥回转窑及其窑尾预热系统熟料冷却机、三次风管、燃烧器等窑炉设备的耐火材料和隔热材料砌筑。
1.2窑衬砌筑工程应严格执行国家颁布的“工业炉砌筑工程施工及验收规范GBJ8-64”。
1.3窑衬砌筑工程应严格按设计图纸或规范施工.在施工过程中，如有设计变更或材料代用等，应取得设计单位或有关技术部门同意。
1.4耐火材料应具有出厂合格证，领用时应按有关规定标准和技术条件进行验收。
1.5窑衬施工采用新技术、新工艺、新材料应按设计要求和施工技术方案执行。
1.6冬季施工时，工作地点和施工场所周围的温度不得低于+5℃。
如低于此温度，必须采取防冬保温措施。
1.7窑衬工程施工中的安全技术、劳动保护等事项必须符合国家现行的有关规定。
2.窑衬的施工2.1施工准备2.1.1施工前，首先熟悉施工图纸和技术资料，根据设计要求决定施工方案或操作方法。
2.1.2建设单位，窑衬施工单位，设备安装单位与设计单位应密切合作，对施工进度，施工现场管理交叉配合等事项进行充分协调。
从而统一认识，明确分工，落实责任。
2.1.3施工单位必须在施工前编制施工方案，落实施工人员，核实各种耐火材料的用量，质量和存放情况。
准备施工机具，检查现场照明和安全措施等是否齐备。
并对施工人员进行必要技术交底和安全教育。
2.1.4班组接受任务后，根据工程的特点，结合班组具体情况进行合理分工，严密劳动组织。
2.1.5窑衬施工前，必须有设备安装的“工序交接证明书”交接证明书应具备以下基本内容：（1）窑炉中心线和控制标高测量记录。
（2）转换阀、窑尾密封装臵等隐蔽性工程和装臵的验收记录。
（3）窑筒体、机组壳体和管道等的安装记录和有关测试记录以及焊接质量试验记录。
施工过程控制耐火材料施工过程必须严格控制，无论是施工单位还是业主单位，必须成立质量监控小组，对施工全过程进行跟踪控制，并做好记录。
1、质量监控小组建立的必要性：⑴施工单位成立以项目经理为主，由现场施工技术员和施工人员组成的质量监控小组，不断加强自查，对施工质量负责。
水泥回转窑耐火材料施工方法(讲义)
工业炉窑的砌筑(水泥回转窑耐火材料施工方法)前言工业炉窑的种类繁多，用途很广，在冶金、机械、化工、建材等许多行业的生产系统，都需要各种不同类型的工业炉窑。
在水泥行业中，主要有回转窑、预热器系统、篦冷机、窑头罩等等。
工业炉窑由于其作用的不同，砌筑的要求也就不一样，选用的耐火材料也就不同对砌筑的质量要求也不一样，所以我们就应该去研究工业炉窑的砌筑工艺。
工业炉窑由于其构造和用途的不同，耐火材料砌体会承受各种不同的不利因素的影响，例如：高温、窑炉的热气流、熔融金属和熔渣的烧炼、物体的撞击、摩擦等的作用。
耐火材料砌体能否抵抗这些不利因素的影响，除正确选用耐火材料外，主要取决于砌筑质量的好坏和热工制度。
随着新型干法窑的出现和窑的大型化发展，窑的转速成倍的提高，窑内热力强度不断增大，窑内耐火材料所受的热应力、机械应力和化学应力等都相应增加，对耐火材料本身的材质、物理性能、化学性能都提出了更高的要求。
同时对施工方法也提出了更严格的要求。
国内外的趋势是宁肯多花些成本，也要采用优质材料和更可靠更科学的砌筑方法进行施工，以取得更长的运转周期和更高的经济效益。
据国内外的资料介绍，耐火材料本身的性能、砌筑质量和窑的热工制度对耐火材料寿命的影响各占1/3。
第一章耐火材料基础知识什么是耐火材料？从直观的字面意义上讲，耐火材料就是不怕热环境，尤其表现在难于熔融的材料。
从材料科学方面给耐火材料下的定义是：耐火材料是天然或人工合成的至少在1580℃不会被熔融或熔化的无机非金属材料。
更确切的说耐火材料是高温建筑材料和结构材料，在高温及恶劣条件下仍能保持其形状和强度。
一、高温工业炉窑对耐火材料的基本要求有以下几个方面✧足够高的耐火度；✧在使用过程中为与接触的物质发生强烈的化学反应；✧抵抗荷重变形的能力强；✧对由于配合料、渣料、火焰、烟气、燃料等引起的冲刷、磨蚀具有良好抵抗力；✧耐热冲击性能好；✧高温体积稳定性好；✧耐侵蚀性能好✧热导性；✧适宜的尺寸和整洁的外观；✧系列化、标准化、配套能力强。
水泥回转窑耐火材料使用规程
水泥回转窑耐火材料使用规程第一章总则1.耐火砖衬按砖缝大小及操作精细程度划分为四类。
其类别和砖缝大小分别为：Ⅰ类，≤0.5mm；Ⅱ类，≤1mm；Ⅲ类，≤2mm；Ⅳ类，≤3mm.回转窑系统耐火衬里用火泥砌筑，其灰缝应在2mm以内，施工时应从严掌握。
不动设备衬里的灰缝中火泥应饱满，且上下层内外层的砖缝应错开。
2.调制砌砖用耐火泥浆应遵照以下原则：2.1砌砖前应对各种耐火泥浆进行预实验和预砌筑，确定不同泥浆的粘结时间、初凝时间、稠度及用水量；2.2调制不同泥浆要用不同的器具，并及时清洗；2.3调制不同质泥浆要用清洁水，水量要称量准确，调和要均匀，随调随用。
已经调制好的水硬性和气硬性泥浆不得再加水使用，已经初凝的泥浆不得继续使用；2.4调制磷酸盐结合泥浆时要保证规定的困料时间，随用随调，已经调制好的泥浆不得任意加水稀释。
这种泥浆因具腐蚀性，不得与金属壳体直接接触。
3.耐火砖的品种和布局依据设计方案砌筑。
砌筑时应力求砖缝平直，弧面圆滑，砌体密实。
对于窑筒耐火衬里还必须确保砖环与窑筒可靠地同心，故应保证砖面与窑筒体完全帖紧，砖间应是面接触且结合牢固。
砌筑不动设备的砖衬时，火泥浆饱满度要求达到95%以上，表面砖缝要用原浆勾缝，但要及时刮除砖衬表面多余的泥浆。
4.砌砖时要使用木锤、橡皮锤或硬塑料锤等柔性工具，不得使用钢锤。
5.砌筑耐火隔热衬里时应力求避免下列通病：5.1错位：即在层与层、块与块之间的不平整；5.2倾斜：即在水平方向上不平；5.3灰缝不均：即灰缝宽度大小不一，可通过适当选砖来调整；5.4爬坡：即在环向墙面表面上有规则地不平整的现象，应控制只错开1mm以内；5.5离中：即在弧形砌体中砖环与壳体不同心；5.6重缝：即上下层灰缝相叠合，两层间只允许有一条灰缝；5.7通缝：即内外水平层灰缝相合，甚至露出金属壳体，是不允许的；5.8张口：即在弧形砌体中灰缝内小外大；5.9脱空：即灰浆在层间、砖间及与壳体间不饱满，在不动设备的衬里中是不允许的；5.10毛缝：即砖缝未勾抹，墙面不清洁；5.11蛇行弯：即纵缝、环缝或水平缝不呈直线，而呈波浪形弯曲；5.12砌体鼓包：属于设备变形而致，应在砌筑时修平设备有关表面。
回转窑内耐火材料的施工及要求
回转窑内耐火材料的施工及要求一、回转窑简介回转窑是重要的烧结设备，用于生产水泥、石灰等建筑材料，其工作环境需要在高温下进行，需要配备相应的耐火材料进行保护和维护。
常见的耐火材料有高铝水泥、高铝球墨铸铁、耐火砖等。
在进行施工时，需要掌握一系列的要求和技术，以确保施工效果的质量和可靠性。
二、施工要求(一)施工前的准备1、砖坯检验：对于使用砖坯进行施工的情况，需要对其进行检验。
主要包括：砖体质量检验，砖坯的物理力学性能检验，砖坯外观质量检验等。
2、场地准备：普通砖砌筑项目前要做好场地的准备，场地开挖要留心沉降情况，同时要清理好现场并做好加固工作3、水泥等材料质量检验和备料：施工前，还要对使用的水泥、沙、石进行质量检验，并将各材料按照施工需求进行备料。
(二)施工过程中的要求1、砌筑时要先进行水准确认，保证砖体垂直或水平度；2、实测尺寸与设计尺寸应当符合要求，砌筑的墙体应当平整、垂直且不开裂；3、用砖锤进行敲打时，应将锤子头与砖墙之间的包覆材料控制在1~2层以内，否则砖墙将会被损坏；4、砌筑墙体的过程中，需随时清理出现在砖墙缝隙中的垃圾和杂物。
(三)施工结束的要求1、夯实：核心部位的砖体应当先行夯实，同时，在墙体环绕位置留有20~30mm的缝隙，以便补偿砖体收缩产生的变形；2、填缝：在施工完成后，应进行填缝，以保证砖体间的缝隙不会影响整个墙体结构的稳固度；3、验收：在完成墙体施工后，需进行质量验收，通过质量验收后，才能考虑投入使用。
三、注意事项1、耐火材料不宜长期泡水，以免对材料造成影响；2、施工现场应该有专人专项负责，按照施工要求进行检查和管理，避免一些差错和失误的发生；3、当混凝土浇注现场的震动发生较大时，可采取在混凝土表面用锤子敲打的方式以便入筑混凝土与原材料之间的空气排出，防止砼缺陷的产生；4、施工现场应设置好安全告示牌，进行安全教育，帮助施工工人理顺思路，提高施工质量。
水泥回转窑系统使用耐火材料种类、性能及检测
泥颗粒的胶结作用得到充分发挥。性能：耐火度比普通浇注料高 100-140 度，荷重软化开始 温度高 20-70 度。 低水泥耐火浇注料的理化性能：
主要成分（%）
AI2O3
SiO2
密度
抗 压 强 度（MPa）
（kg/m3） 110*24h 1100*3h
1400 *3h
热态抗折强度 1400*1h
75.5
度一般都在 280-450 度左右，而窑衬砖的温度一般都在 800 度以上，在烧成带温度有 1500
度，窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受压力造成剥落。
8．低铬或无铬，减少铬公害。
Hale Waihona Puke 9．抗水化性能要好。第二节 预分解窑用耐火砖的种类
一、非碱性砖
非碱性砖为氧化铝含量在 48%以上的硅酸铝耐火制品。矿物组成为刚玉（α-AI2O3）、
2．荷重软化开始温度：指耐火制品在 0.2MPa 压力下开始软化变形 0.6%的温度。
3．耐火度：材料在高温下抵抗熔化的性能。
4．密度：包括全部气孔在内的每立方米砖块体积的千克数。
5．热膨胀率：耐火制品受热膨胀、冷后收缩的可逆变化。
6．热震稳定性：抵抗急冷急热而不被破坏的能力。（在 1100 度时有水冷与风冷二种表示方
2．直接结合镁铬砖：（MgO·Cr2O3）：以优质菱镁矿石和铬铁矿石为原料，先烧制成轻 烧镁砂，按一定级配后经高压成型，在 1900 度高温下烧制成重烧镁砂，再配入一定比例的 铬铁矿石，加压成型，经 1750-1850 度隧道窑煅烧而成。抗化学侵蚀性能好。
3．尖晶石砖与直接结合镁铬砖相比较：前者的热震稳定性和抗剥落 性比后者好而抗化学 侵蚀性次于后者。这二种砖也称其为碱性砖。 三、耐碱砖：
新型干法水泥窑用耐火材料
新型干法水泥窑用耐火材料
大型SP窑和PC窑的窑筒内，直接结合镁铬砖用于烧成带，尖晶石砖或易挂窑皮且热震稳定性能较好的镁铬砖用于过渡带，高铝砖用于分解带，隔热型耐碱黏土砖或普通型黏土砖用于窑筒后部，耐火浇注料或适用的耐火砖用于前后窑口；在预热系统内，普通型耐碱黏土砖及耐碱浇注料用于拱顶，高强型耐碱黏土砖用于3次风管，并配用大量的耐火浇注料、系列隔热砖和系列硅酸钙板。
在窑门罩和冷却机系统内，除选用上述材料外，还配用碳化硅砖和碳化硅复合砖，系列隔热砖、系列耐火浇注料、系列硅酸钙板和耐火纤维材料等七大类30余种耐火材料。
在日产2000吨水泥窑上，耐火砖建设用量达1600吨以上，正常生产时年消耗用量达400吨以上。
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各窑炉用耐火材料
各窑炉用耐火材料耐火材料的选择一、新型干法水泥回转窑1.卸料口和卸料带主要要求机械磨损、化学磨损要求1耐磨性好2化学侵蚀的能力3耐热震稳定性要强卸料带高铝砖（Al2O370-80%）镁铬砖尖晶石砖鞋料口高铝砖刚玉质浇注砖碳化硅砖2.烧成带主要要求高温热冲击化学侵蚀要求耐热震性能耐侵蚀热态机械强度镁铬砖直接结合镁铬砖3.过渡带要求高温热冲击热态机械强度较小弹摸高铝砖（Al2O350-80%）直接结合镁铬砖普通的镁铬砖尖晶石砖4.分解带与预热带连接的部位，由于热应力与化学侵蚀较小，可使用各种质量的黏土砖和铝砖与过渡带连接的部位，重要采用高铝砖（Al2O350-60%）普通的镁铬砖尖晶石砖5.预热带耐碱性------耐碱的隔热砖耐热------耐碱的隔热浇注砖6.预热器系统耐碱预热器及分解炉的直通、锥体部分及连接管道，采用耐碱的黏土砖、硅铝制的耐磨砖并加隔热复合层隔热顶盖:采用火硅挂顶，背衬矿棉，可用浇注料7.冷却系统：蓖式冷却机：轻质浇注料隔热砖隔热板材下料喉部（高温区）：普通的镁铬砖高铝砖中、低温区：铝砖二、玻璃窑用耐火材料1. 池壁砖熔化钠钠钙硅料、含硼的池窑理想的池壁砖材质是电熔锆刚玉砖。
熔化无碱或低碱玻璃纤维时由于酸性侵蚀中，池壁砖材质选用AZS砖或致密锆英石砖。
2. 池底砖池底砖要求能耐磨而且具有整体性。
限制多采用多层式复合池底结构。
多层结构一般是在主体层——粘土大砖的下面保温层。
粘土大砖的上面设防护层和耐磨层，防护层用锆石英砂捣打料或者电熔刚玉捣打料。
耐磨层在防护层上面，保护捣打池底，直接与玻璃液接触，常用具有良好耐侵蚀、耐磨性能的电熔AZS砖。
3. 加料池砖加料池砖受到料粉和玻璃液的侵蚀、料层的磨损、液流的冲刷还有火焰的影响，所以损坏较为严重。
需要高温耐磨耐侵蚀材质，常用无缩孔的含ZrO241%的电熔锆刚玉砖，并且增加砖厚、加强风冷。
除转角砖外，其他部位可用普通浇注的AZS-33砖。
下层加料池砖也可以考虑用浇注高岭土大砖。
水泥回转窑耐火材料施工方法(讲义)
水泥窑用碱性耐火材料的性能以及使用中应注意的事项∙作者：单位:河南火宝耐火材料有限公司[2008-10-20]关键字:耐火材料-使用-注意事项∙摘要:一、碱性耐火材料的生产用原料1、镁砂原料：镁砂是指具有一定颗粒组成的烧结镁石，它是由烧结镁石破碎而成的。
（1）烧结镁砂：烧结镁砂是采用菱镁石为原料经不同工艺高温煅烧而成的，它分为普通镁砂、中档镁砂、高纯镁砂。
镁砂的理化性能指标(2)电熔镁砂：电熔镁砂是菱镁石或轻烧镁砂在电弧炉中熔炼而成的。
电熔镁砂的主要成份如下：电熔镁砂的理化指标（3）海水镁砂：海水中金属元素除钠以外，镁是最富有的，每吨海水中含有2克氧化镁。
海水镁砂的化学成份2、铬铁矿我国是一个铬铁矿藏比较贫乏的国家，铬铁矿主要分布在我国新疆、西藏地区，且品位较低。
目前，我国耐火级铬铁矿主要从印度、菲律宾、巴基斯坦和南非进口，下表是国内外常用铬铁矿的化学性能：从上述铬矿的化学成份中可以看出，国产矿的杂质含量（尤其是SiO2含量）比国外进口矿高，国外进口矿分两个类型：一是低铁铬矿，二是高铁铬矿。
不同铁含量的铬矿可以根据不同行业。
不同窑炉的使用条件选用，水泥行业用镁铬砖就可以同时选用两种铬矿来搭配生产。
3、镁铝尖晶石料镁铝尖晶石料是生产镁铝尖晶石砖的主要原料，它的合成一般是采用与合成的办法来解决。
与合成的办法有两种：一是采用轻烧MgO粉（或菱镁石原矿）与工业AL2O3（或特级铝矾土）共磨→压球（或打成荒坯）→高温烧成而产生；另一种是采用轻烧MgO粉（或菱镁石原矿）与工业AL2O3（或特级铝矾土）掺和均匀→电炉溶化→冷却→拣选而生产。
上述两种方法合成的镁铝尖晶石料的化学成份偏差不大，最大差别是合成料的体积密度不同，烧结法合成的尖晶石料体积密度只能达到3.15～3.25 g/cm3,而电熔法合成的尖晶石料的体积密度可以达到3.40 g/cm3。
三、碱性耐火材料的生产工艺碱性耐火材料一般采用多级配料、高压成型、高温烧成的方法来生产。
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25~30 30~46 46~56 56~71 71~72
直接结合镁铬砖
以高纯原料(主要是电熔或高纯烧结镁砂和铬矿),经过高 压成型,高温烧成,晶相间直接结合,具有气孔率低、耐压强度 高、高温下抗侵蚀、抗热震和抗剥落性好等性能，特别是挂 窑皮性能优异。
直接结合镁铬砖性能指标
直接结合镁铬砖 性能指标
标 典型值 78.9 17 1450 100 2.81
0.2MPa荷重软化开始温度, ℃ 常温耐压强度 ,MPa 体积密度,g/cm3
磷酸结合高铝砖和磷酸盐结合耐磨砖
磷酸盐结合高铝砖和磷酸盐结合高铝耐磨砖是用致密矾土 熟料为骨料，分别以磷酸和磷酸铝为结合剂，经高压成型、中 温热处理而制得。制品的热震稳定性、耐磨性和抗化学侵蚀性 优良，但高温性能较差。用于回转窑的预热带、分解带及窑门 罩、冷却机内衬等。
项 Al2O3 , % SiC+SiO2 , % 显气孔率, % 0.2MPa荷重软化开始 温度, ℃ 常温耐压强度 ,MPa 热震稳定性(1100℃, 水冷),次 目 指 标准 ≥58 ≥35 ≤22 ≥1550 ≥80 ≥20 标 典型值 61.85 36.24 18 1650 92 24
钢纤维增强耐磨高铝砖
对耐火材料要求
提高抗应力能力，增加高温强度 增加保温性能 复合砖、保温材料 科学、合理的砖型，准确的砖外形尺寸 利用Ansys、Dynaform和Aabaqus等有限元软件 分析回转窑各部位应力， 利用MathCAD进行内衬的传热计算，利用 Autocad进行砖型设计 砖的砌筑 预留膨胀缝：正确使用火泥和纸板 砖的使用 烘烤、冷却、挂窑皮、维护窑皮等。
品牌 Al2O3 Fe2O3 耐火度 显气孔率 % % %
项目
体积密度 g/cm 3 常温耐压强度 MPa 荷重软化温度 ℃ 重烧线变化率 % 热震稳定率 次 (1100 ℃水冷) 用途
水泥窑及其它热工窑炉
耐碱砖 、耐碱浇注料 、钢纤维增强耐火浇注料
耐碱砖：耐碱砖指以低铝耐火粘土、硅石、焦宝石、废瓷和适量的 添加剂为主要原料制成。产品具有体积稳定、抗碱侵蚀能力强、耐 渗透等特点。用于水泥窑的预热器、分解炉、三次风管等部位。 耐碱浇注料：耐碱浇注料系以硅酸铝质材料作耐火骨料和粉料，用 铝酸盐水泥和外加剂配制的浇注料。具有良好的高温性能和耐碱侵 蚀性能，高强型还具有强度高、耐磨性好，可以在大中型干法水泥 窑窑口、预热器和风管等系统中使用。
出窑熟料温度可达1400℃以上
③筒体转速提高，直径增大，应力破坏。
要求耐火材料要有更高的整体稳定性和抗应力破坏能力
④冲刷磨损加剧导致耐火材料的破坏严重
根据不同部位耐火材料损毁机理有针对性地研究、 生产特殊种类耐火材料
回转窑耐火材料损毁原因
化学侵蚀损毁，约占损毁的27%
机械应力损毁，约占损毁的37%
③ 因窑皮厚，耐火砖表面温度降低，经受的热负荷与化学侵蚀减轻，
同时窑壁散失的热量减少。
问题：如何解决生产、储存和使用过程中的水化问题。
镁锆砖
以电熔镁砂、锆英砂为主要原料，经高压成型、高温烧 成而制得。结构致密、气孔小且分布均匀、高温强度大、热 震稳定性好、抗碱侵蚀性及挂窑皮性能优异，适用于水泥回 转窑的烧成带。
CO2排放量惊人 环境影响较大
3、 大型水泥回转窑对耐火材料的要求 新型干法水泥回转窑示意图
窑外预分解系统 冷却系统
三次风管
悬浮预热器 回转窑系统
大型水泥回转窑与传统水泥窑相比具有以下特点 ①碱及硫、氯等挥发性组分侵蚀严重 ②烧结温度提高，破坏加剧
烧结温度达到了1400℃～1500℃，二次风温度达1200℃，
耐火材料重量 （t） 13.5 36.2 200.7 50.4 144.2 103 134.9 8 合计690.9
容重t/m3 3.05 2.7 3 3 2.7 2.6 2.7 2.7
备注
配套火泥2吨 配套火泥3吨 配套火泥1.5 吨 配套火泥2吨 配套火泥2吨 配套火泥2吨
6000t/d回 转窑配砖
热应力损毁，约占损毁的36%
对耐火材料要求
总体要求：
提高抗侵蚀性、热震稳定性和耐磨性
①提高抗侵蚀。加入碳化硅、氧化锆、氧化铬及 铝镁尖晶石等，降低气孔。
②提高热震稳定性。合理选择生产工艺，使气孔 分布及强度有利于缓解应力，阻止裂纹扩散。
③提高耐磨性。选择具有中、高温热态强度的材 料，降低材料的临界粒度。 ④改变施工方式。采用自流浇注料、喷涂料、防 爆浇注料和热硬性材料。
指 项 MgO,% ZrO2 , % 显气孔率, % 0.2MPa荷重软化开始温度, ℃ 常温耐压强度 ,MPa 热震稳定性(1100℃,水冷),次 目 标 准 ≥85 ≥3 ≤18 ≥1600 ≥40 ≥5
标 典型值 87.2 3.4 17 1620 59 7
镁铝尖晶石砖
用高纯镁砂和合成的镁铝尖晶石为主要原料，主晶相为方镁
石和尖晶石，有良好的耐侵蚀、抗剥落及耐高温等特点，可用于
大型干法水泥回转窑的过渡带。
硅莫耐磨砖ຫໍສະໝຸດ 以特级高铝矾土熟料、碳化硅和金属硅为主要原料，经高压 成型、高温烧成而制得。常温及高温强度大、热震稳定性好、在 使用过程中不断形成保护层、耐磨性好及抗剥落性强，适用于水 泥窑的下过渡带、冷却带、窑口等部位。
大型水泥回转窑用耐火材料
粉状水硬性无机胶 凝材料。加水搅拌 成浆体后能在空气 或水中硬化，用以 将砂、石等散粒材 料胶结成砂浆或混 凝土。
水泥定义
水泥历史 1824年英国人阿斯 普丁取得了专利被 命名为波特兰水泥； 1833年全世界第一 袋商业水泥是由法 国企业“拉法基” 所生产 1886年英国人澳门 英泥青州厂
MgO，% Cr2O3，%
SiO2，% 显气孔率，% 体积密度，kg/m3 常温耐压强度，MPa 0.2MPa 荷重软化开始温度，℃ 热震稳定性（1100℃-冷水，次）
1580
4
1580
4
1600
4
1600
4
普通镁铬砖、半直接结合镁铬砖
普通镁铬砖以方镁石、镁铬尖晶石和少量硅 酸盐为主晶相的碱性耐火制品。产品具有耐高温，
安全带
喷煤管
镁铬砖 尖晶石砖 镁铁尖晶石 镁锆砖 砖 镁铝铬 镁锆砖 硅莫砖 镁钙砖等 抗 剥 落 高 铝 砖等
刚 玉 、 刚 玉 - 抗剥落高铝 刚玉 - 莫来 莫来石、高铝 砖 石浇注料、 质耐火浇注料 钢纤维增 硅莫砖 磷酸盐砖 磷酸盐砖等 强 浇 注 料 、 低水泥高 钢纤维增强磷 铝浇注料 酸盐砖等 等
0.2Mpa 荷重软化温度℃
热导率 W/MK
不小于
不大于
镁钙砖
镁钙砖是由煅烧的镁钙砂制成的碱性耐火材料，通常CaO含量达到40%以上， 主要用于回转窑烧成带。 易粘窑皮的原因： ① 1450℃时熟料中C2S（熔点1900℃）与砖中CaO发生化学反应，在砖 界面上生成C3S（熔点2130℃），形成坚固而稳定的窑皮； ② CaO与熟料反应提高了熔体的粘度，熟料熔体难渗透到砖的内部，从而 减少了砖的腐蚀剥落，稳定了窑皮;
钢纤维增强耐火浇注料：以高铝矾土熟料或刚玉等为骨料和粉料， 加入结合剂和适量的耐热不锈钢纤维具有强度高、韧性好、热震稳 定性好，抗剥落和耐磨性强的特点。使用于水泥回转窑窑口、冷却 机、喷煤管、分解炉、预热器等部位。
高强度高铝质刚玉质耐火浇注料
以刚玉、矾土、α- Al2O3 和SiO2 微粉为主要原料，用CA-80或CA71水泥作结合剂并加入减水剂等添加剂，具有良好的高温性能，用于 水泥回转窑窑头等部位。
抗侵蚀，抗热震，高温下体积稳定等特点。
半再结合镁铬砖采用优质镁砂、电熔镁铬砂为
原料，制品具有较好的热震稳定性，抗水泥熟料侵
蚀性强的特点。
镁-铁铝尖晶石砖
原料：高纯镁砂和铁铝尖晶石；
工艺：合理级配、高压成型、严格控制烧成温度及烧成气氛； 特点:良好的柔韧性和热震稳定性、高温体积稳定性好、 荷软温度高、挂窑皮性能优异。
类型 高铝质 刚玉质
牌号 最高使用温度℃ 烘干体积密度 (g/cm3) Al2O3(%) ≥ 化学成份 SiO2(%) ≤ 110 ℃× 24h ≥ 冷态抗折强度 (MPa) 冷态耐压强度 (MPa) 烧后线变化率 (%) 1100 ℃× 3h ≥ 1500 ℃× 3h ≥ 110 ℃× 24h ≥ 1100 ℃× 3h ≥ 110 ℃× 24h ≤
4、水泥回转窑用耐火材料
预热与预分解系统
普通耐碱砖 耐碱浇注料 抗结皮耐火浇注料 抗剥落高铝砖 抗结皮耐火浇注料 高铝质低水泥耐火 浇注料
预热器系 统
分解炉 绝热保温 材料
硅钙板 耐火纤维 隔热砖 轻质浇注料
回转窑系统
烧成带 上下过渡 带 分解带
尖晶石砖 抗剥落高 铝砖 硅莫砖 高铝砖等
前后窑口
项目 镁铁尖晶石砖 高韧性镁铁尖晶石砖
MgO % Fe % FeO SiO 2 %
不小于
85 5-7.5
88 5-6 1.5
不大于
2
Al 2 O 3 %
显气孔率 % 体积密度 g/cm 3 常温耐压强度 MPa 不大于 不小于 不小于
3.0 -5.0
17 3 45 1600 2.6
4.0 -7.0
16 2.9 55 1650 2.6
项目
DMC-12 不小于 不小于 不大于 不大于 不小于 不小于 不低于 不少于 60 12 3.2 19 3000 35
DMC-9-B 70 9 3 19 2980 40
DCM-9-A 70 9 2.8 19 2980 40
CMC-6 85 6 2.8 18 2950 40
DMC-4 80 4 2.5 18 2930 40 1550 4
冷却系统（含三次风管）
抗剥落高铝砖 磷酸盐耐磨砖 耐碱浇注料 钢纤维增强耐火浇注料 高耐磨耐火浇注料 莫来石高强耐火浇注料 高铝低水泥耐火浇注料