我廠有兩條Φ4m×60m新型干法回轉窯，設計年產水泥熟料116.8萬t。1990年投產以來，我們對耐火材料不斷地優(yōu)化選用，采用國產耐火材料，使回轉窯的運轉周期達7個月左右。在耐火材料的選型配套過程中，最難解決的部位是回轉窯的高溫過渡帶，即距前窯口20～30m的位置。該處副窯皮頻繁脫落，溫度變化較大，化學侵蝕嚴重。耐火磚易炸裂、剝落及受燒蝕、侵蝕損壞，使用壽命短。因無窯皮保護，筒體溫度較高，從而造成托輪瓦溫度高、筒體氧化及變形嚴重。如果沒有高質量的耐火材料，就很難和燒成帶的直接結合鎂鉻磚相配套及保證回轉窯的長期安全運轉。

1　高溫過渡帶耐火材料的選用情況

　　我廠回轉窯高溫過渡帶曾使用過化學結合鎂鉻磚、磷酸鹽磚、特種磷酸鹽磚、方鎂石-尖晶石磚和A-S型堿性復合磚。

1.1　化學結合鎂鉻磚

　　我廠回轉窯過渡帶16.8～34.2m處原設計使用化學結合鎂鉻磚，其主要理化性能指標見表1。

表1　化學結合鎂鉻磚的主要理化性能指標

MgO ／％	Cr2O3 ／％	顯氣孔率 /％	體積密度 ／（g／cm3）	荷重軟化溫度 T0.6/℃	常溫耐壓強度 /Mpa	熱震穩(wěn)定性 /(1100℃～水，次)
＞70	＞6	＜20	＞2.80	＞1550	＞50	＞4

　　化學結合鎂鉻磚的熱震穩(wěn)定性差，不適應高溫過渡帶熱工制度的要求，且由于試生產階段，設備故障率高，開停窯頻繁，窯內熱工制度很不穩(wěn)定，其使用壽命最長只有48d，故投產后不久即被淘汰。

1.2　磷酸鹽磚

　　該磚的常溫耐壓強度高、熱震穩(wěn)定性能好，抗剝落性能優(yōu)良，但其荷重軟化溫度較低，在高溫過渡帶的使用壽命為100d左右。其理化性能指標見表2。

表2　磷酸鹽磚的主要理化性能指標

Al2O3 /％	耐火度 /℃	體積密度 ／（g／cm3）	常溫耐壓強度 /Mpa	荷重軟化溫度 T0.6/℃	熱震穩(wěn)定性 /(1100℃～水，次)
＞75	＞1790	＞2.80	＞65	＞1350	＞50

1.3　特種磷酸鹽磚

　　特種磷酸鹽磚的荷重軟化溫度在1500℃左右，使用壽命在150d左右，仍不能和燒成帶的直接結合鎂鉻磚配套，其理化性能指標見表3。

表3　特種磷酸鹽磚的主要理化性能指標

Al2O3 /％	耐火度 /℃	體積密度 ／（g／cm3）	常溫耐壓強度 /Mpa	荷重軟化溫度 T0.6/℃	熱震穩(wěn)定性 /(1100℃～水，次)
＜75	＞1790	＞2.75	＞75	＞1450	＞30

1.4　方鎂石－尖晶石磚

　　該磚的荷重軟化溫度高，熱震穩(wěn)定性好，抗氧化還原氣氛及堿侵蝕能力強，其主要理化性能指標見表4。該磚在高溫過渡帶的使用壽命可達一年左右，完全能和燒成帶的直接結合鎂鉻磚相配套，滿足了生產要求，但由于其導熱系數(shù)較大、筒體溫度較高，對窯的長期安全運轉不利。

表4　尖晶石磚的主要理化性能指標

MgO ／％	Al2O3 /％	體積密度 ／（g／cm3）	常溫耐壓強度 /Mpa	荷重軟化溫度 T0.6/℃)	熱震穩(wěn)定性 /(1100℃～水，次)	導熱系數(shù) /(350℃W/m·K
83.14	12.13	2.78	45.4	1600	＞10	3.5

1.5　A-S型堿性復合磚

1.5.1　A－S型堿性復合磚的材質、性能

　　A－S型堿性復合磚是由鎂鋁尖晶石(MA)和鎂橄欖石(MS)兩種材料在同一模具內成型，經高溫煅燒而成。其工作端采用鎂鋁尖晶石，目的是發(fā)揮尖晶石磚的優(yōu)勢；其非工作端采用鎂橄欖石，經工藝處理后，具有較低的導熱系數(shù)，起隔熱作用。其理化性能指標見表5。

表5　A－S型堿性復合磚的主要理化性能指標

類別	MgO ／％	Al2O3 /％	顯氣孔率 /％	常溫耐壓強度 /Mpa	荷重軟化溫度 T0.6/℃	熱震穩(wěn)定性 /(1100℃～水，次)	導熱系數(shù) /(350℃W/m·K)
重質	83.36	11.05	18	52.1	1600	＞10	3.17
輕質	62.50	0	24	51.7	1590	＞30	1.13

1.5.2　A－S型堿性復合磚的使用情況

　　1998年2月，我廠在1號窯中修時，在23.6～27m處砌筑了3.4mA－S型堿性復合磚。在生產過程中，幾次檢測窯體溫度：25m前后為310℃左右，28m前后(砌筑尖晶石磚部位)為350℃左右，說明40mm厚的復合材料發(fā)揮了作用。1998年9月22日，因1號窯中修，更換燒成帶火磚，檢查發(fā)現(xiàn)A－S型堿性復合磚的磚厚在170～190mm之間，有的磚仍完好無損，磚槽(砌筑標記)仍清晰可見。該磚已在窯上使用了196d。

　　1998年11月3日，我們又在2號窯20～25.6m處砌筑了5.6mA－S型堿性復合磚，現(xiàn)使用效果良好。為進一步降低窯的筒體溫度，我們下一步準備把復合層的厚度由原來的40mm改為60mm，隔熱效果會更好。

1.5.3　使用A－S型堿性復合磚的經濟效益

　　現(xiàn)將使用尖晶石磚和A－S型堿性復合磚的窯體表面散熱對比(見表6)，作經濟分析如下：

表6　熱工測量數(shù)據(jù)及計算結果

名稱	砌筑長度 /m	散熱面積 /m2	環(huán)境溫度 /℃	表面溫度 /℃	風速 /(m/s)	溫差 /℃	散熱系數(shù) /(kJ/m2·h·℃)	散熱損失 /(kJ/h)
尖晶石磚	3.4	42.704	25	355	0	330	119.76	1713223
堿性復合磚	3.4	42.704	25	310	0	285	108.85	1324738

　　從表6可以看出：在同樣條件下，砌筑3.4m尖晶石磚和3.4mA－S型堿性復合磚的窯體表面散熱損失差為388 485kJ/h，相當于每小時節(jié)約13.28kg標準煤。

2　結語

　　在水泥窯高溫過渡帶使用A－S型堿性復合磚不只是節(jié)能降耗問題，更重要的是：保護窯筒體、保護托輪瓦，延長設備使用壽命，提高窯的運轉率，其經濟價值難以估量。