回轉窯用耐火澆注料配置

　　回轉窯用耐火澆注料，尤其是前窯口的耐火材料在使用過程中，除了要承受1400℃以上高溫外，還要受到機械應力、熱應力和化學侵蝕的破壞，因此前窯口耐火澆注料的使用壽命對整條水泥生產線的運轉周期有著至關重要的影響。

　　①回轉窯作為動態設備，在運行使用過程中，前窯口的耐火澆注料承受著兩種機械應力：一是窯的徑向剪切應力，二是沿窯筒體方向的軸向擠壓應力。徑向剪切應力主要來源于回轉窯運行中產生的機械變形，隨著窯徑加大，窯速加快，前窯口周期性的受壓和松壓作用加劇，耐火澆注料承受的徑向剪切應力的破壞也更大。前窯口的軸向擠壓應力產生的主要原因是因窯筒體與水平線成3.5%～4%的傾斜，窯內物料在窯運轉時從窯尾向窯頭方向運動，前窯口澆注料在運動物料的推力，及窯內耐火磚的軸向分力的共同作用下，有往窯頭方向移動的趨勢。在這兩種機械應力的作用下，對前窯口澆注料要求有足夠的機械強度。

　　②數據表明，回轉窯運行過程中前窯口熟料出口溫度達到1400℃，入窯二次空氣溫度達1200℃，在窯體運轉過程中，窯皮時掛時落，溫度變化頻繁，由此產生的熱應力是前窯口澆注料損壞的主要原因之一。隨著水泥工業大型化的發展趨勢，窯徑也不斷增大，窯口的出料量也在增加，這不僅使機械應力變大，窯內的熱力強度也要大幅度提高，澆注料單位面積所受的熱負荷也相應增大，熱應力的破壞作用更加明顯。在這種情況下，前窯口澆注料應該具有更好的熱震穩定性。

　　③化學侵蝕是水泥窯用耐火材料損壞的主要原因之一，由于每個地區的石灰石品位，采用燃料的品質不同，窯內堿、氯、硫等有害成分的含量也不一樣，生礦石和原燃料中的有害成分在高溫下揮發，這些堿性氣體隨著生料一起進入窯內，在窯內1350℃～1450℃環境溫度下，窯料中的有害成分和堿性氣體與前窯口澆注料產生強烈的化學侵蝕作用，形成膨脹性礦物使其開裂剝落，發生“堿裂”破壞。因此，前窯口澆注料應該具有良好的耐堿性。

　　綜上所述，前窯口澆注料在高溫環境下應該具備足夠的耐火度、機械強度、熱震穩定性和耐堿性。前窯口澆注料在水泥窯用耐火材料中一直是關鍵，隨著水泥工業技術的發展，水泥窯的規模逐漸增大，前窯口澆注料也經歷了高鋁質、剛玉質、莫玉石質耐火澆注料的發展。我公司的HR-PA80DT剛玉-莫來石窯口專用澆注料，最早使用在2001年投建的浙江桐星集團水泥有限公司2500t/d水泥生產線上，使用周期8～10個月以上，后來廣泛推薦使用于2500t/d、5000t/d以上規模的新型干法水泥生產線。根據新型干法水泥生產線的實際工況，對前窯口耐火材料提出了新的標準，我們研發了HR-75MDT剛玉-莫來石窯口專用澆注料，使用周期達到10～12個月，滿足了客戶的使用要求;對于5000t/d水泥生產線設備的建設，耐火材料的發展又是一個新的挑戰。針對5000t/d水泥生產線的具體工況，我們又研發了HR-75MDTF剛玉-莫來石鋼纖維高強窯口專用澆注料，在兼顧HR-PA80DT、HR-75MDT性能的基礎上，提高了材料的機械強度和熱震穩定性。