燒結型復相系列耐火磚在水泥窯上的應用
蔣利強
江蘇華窯光宇科技有限公司，江蘇 無錫 214200
摘 要 窯系統冷卻機、窯頭罩、三次風管拐彎部、窯尾煙室、冷卻機矮墻等部位采用不定型耐火材料 的使用壽命較短。燒結型復相系列耐火磚是很好的解決方案，其主要有兩種類型：燒結型復相掛磚和矮墻復 相燒結大磚。其安裝便捷，施工工期短；燒結型復相掛磚的耐磨性好，質量穩定，可避免現場施工帶來的質 量波動，確保整個使用部位耐火材料質量的穩定；矮墻復相燒結大磚能很好地解決矮墻預制件因高溫強度不 足難以支撐預期使用壽命的問題。實踐證明，燒結型復相系列耐火磚科學的結構設計和良好的使用性能能帶 來諸多使用效果和社會價值。
關鍵詞 燒結 復相 耐火磚 掛磚 矮墻 施工 耐磨性 質量 壽命
0 引言
目前，在水泥窯系統的冷卻機、窯頭罩、三 次風管拐彎部、窯尾煙室、冷卻機矮墻等處屬于耐 火材料的易損部位，大部分采用不定型耐火材料， 這些易損部位受到現場施工條件、養護、烘烤等方 面的影響，耐火材料在遭受相應的化學侵蝕、沖刷 磨損、機械應力和熱剝落等因素的沖擊和侵害后， 使用壽命較短。
耐火材料的過早損壞，會增加停窯檢修的次 數，降低燒成系統的運轉率，增加停窯、檢修的 費用，不僅減少了水泥熟料的產出，也會影響窯 系統其他部位耐火材料的使用壽命，增加固體廢 棄物排放。針對燒成系統耐火材料使用中存在的 這些痛點，江蘇華窯光宇科技有限公司（下文簡 稱華窯光宇）根據多年的技術經驗和積累，研發 出燒結型復相系列耐火磚，很好地解決了水泥企 業生產中面臨的這一痛點。本文對燒結型復相系 列耐火磚類型、技術指標、適用部位及應用效果 進行介紹。
1 燒結型復相系列耐火磚類型及其技術指標
1.1 燒結型復相系列耐火磚的類型
目前，華窯光宇推出的燒結型復相系列耐火 磚主要有兩種類型：燒結型復相掛磚（見圖1）和 矮墻復相燒結大磚（見圖2）。
1.2 燒結型復相系列耐火磚的主要技術參數
（1）燒結型復相掛磚：Al 2 O3 ≥60%， SiO2+SiC≥30%； 體積密度≥2 600 kg/m3 ；顯氣孔 率≤16%；抗壓強度≥120 MPa；荷重軟化溫度 T0.6 ≥1 600 ℃；熱震穩定性（1 100 ℃水冷）≥10次。
（2）矮墻復相燒結大磚：Al2O3+SiC≥75%， SiO2 ≤20%；體積密度≥2 600 kg/m3 ，顯氣孔率
≤17%，抗壓強度≥110 MPa，線變化率≤0.1%， 耐磨系數≤6cc。
1.3 對施工配套材料的要求
（1） 納米保溫板：SiO2 ≥80%， ZrO2 ≥15%； 最高使用溫度1 050 ℃； 密度280 kg/m3 ；抗壓強度 ≥0.35 MPa； 400 ℃導熱系數≤0.026 W/m·K， 800℃導熱系數≤0.042 W/m·K。
（2） 填縫料： Al2O3 ≥45%；體積密度≥ 2 200 kg/m3 ；110 ℃×24 h抗折強度≥6 MPa，110 ℃
×24 h抗壓強度≥60 MPa； 1 100 ℃×3 h抗折強度 ≥6 MPa，1 100 ℃×3 h抗壓強度≥60 MPa；線變 化率±0.5%。
（3）不銹鋼拉筋附件：材質0Cr25Ni20。
2 燒結型復相系列耐火磚的適用部位
2.1 燒結型復相掛磚
燒結型復相掛磚適用于窯頭罩墻體、頂蓋，冷卻機熱端、三次風管拐彎、斜坡等部位。
水泥窯窯頭罩墻體、頂蓋、冷卻機熱端進料 部位、一段爐墻及爐頂、擋風墻、三次風管拐彎 部、斜坡部位等處屬于耐火材料的易損部位，這些 部位要求耐火材料具有較好的耐磨性能，傳統設計 中較多采用澆注料配置，實際使用時間短，更換頻 率快。而耐火材料的耐磨性能與澆注料自身性能和 施工質量有關，如果現場施工質量不佳，澆注料加 水過多，耐磨性就大幅降低。實際使用中，這些部 位澆注料的施工要求很高，現場通常較難保障。其 次是這些部位澆注料更換時拆除難度大，拆除后需 重新焊接鈀釘，再澆注、養護、烘烤，消耗大、效 率低。采用燒結型復相掛磚技術方案后不僅便于施 工和更換（見圖3） ，而且有利于耐火材料性能質 量、施工質量的保障（見圖4）和使用壽命的提高。
2.2 冷卻機矮墻復相燒結大
水泥窯冷卻機矮墻部位的耐火材料大部分采 用澆注料，但這個部位受到現場施工條件、養護、 烘烤等諸多方面的影響，澆注料在相應的化學侵 蝕、沖刷磨損、機械應力及熱剝落等因素的困擾 下，使用壽命較短，并拖累了其他部位耐火材料的 使用壽命。在此情況下，篦冷機矮墻預制件作為 一種解決方案開始出現，但預制件仍然是澆注+烘 烤工藝制作，在冷卻機運行環境溫度下無法充分燒結，高溫強度的不足難以支撐預期的使用壽命。華 窯光宇通過高溫燒結工藝制成大磚并設計了大磚間 的互錨結構，推出冷卻機矮墻專用燒結復相大磚的 先進獨特的解決方案。
3 使用效果
在正常的操作條件下，窯系統運轉率≥70%， 燒結型復相系列耐火磚使用周期情況。
國內多家大型水泥集團熟料生產基地應用后對燒結型復相系列耐火磚給予了較高的評價：長時 間無需維護、更換；實際運行中，使用壽命可達到3～5年。不僅延長了耐火材料的使用壽命，還可減少工 廠停窯次數，提高了窯系統的運轉率，為工廠進一步節 能降耗、提高熟料產量和質量，帶來良好的經濟效益。
4 結束語
華窯光宇推出的燒結型復相系列耐火磚，安 裝便捷，能有效地縮短施工工期，為水泥工廠的停 窯檢修節約時間；掛磚的耐磨性好，質量穩定，可 避免現場施工帶來的質量波動，確保整個使用部位 耐材質量的穩定；矮墻燒結復相大磚能很好地解決矮墻預制件因高溫強度不足難以支撐預期使用 壽命的問題。實踐證明，燒結型復相系列耐火磚其 科學的結構設計和良好的使用性能能帶來諸多工 藝效果：提高窯系統穩定運轉率，節能降耗，提產減排，尤其是減少污染物和固體廢棄物的排放，是 助力水泥工業低碳生產的好幫手，在一定程度上為 “雙碳”目標的實現作出貢獻。
