耐火磚的設計、選型、配套方案，賦予了水泥窯耐火材料先天的性能，具體與耐火磚的高度即窯襯的厚度)、磚型尺寸、材質及對應的使用區間等幾個方面有關。這與材料本身性能、砌筑施工質量、工藝操作等因素共同決定了水泥窯耐火材料的使用壽命和效果。?
? ?眾所周知，水泥回轉窯耐火材料的壽命和效果與材料本身性能、砌筑施工質量、工藝操作等因素有關，也與科學的設計、正確的選型、配套分不開。而設計選型、配套方案賦予了某臺水泥窯耐火材料的天性，關系到先天有無缺陷的大問題，不可忽視。
根據多年的實踐經驗，筆者認為耐火材料的設計、選型、配套主要從耐火磚的高度(即窯襯的厚度)、磚型尺寸、材質及對應的使用區間等幾個方面著手。本文就此展開論述，僅供參考。
1 ?耐火磚高度的確定
大部分人認為水泥窯磚的使用壽命與窯磚高度成正比，但經過我們多年的統計資料分析，發現沒有明顯差異，JC／T2196—2013《水泥回轉窯用耐火材料使用規程》(以下簡稱《規程》)培訓教材有專門章節闡述這個問題。曾經有個水泥廠要求在他3.5 m窯上使用250 mm高度的耐火磚，經過多方說服，最后采用了220 mm的磚，但最終使用壽命沒有明顯差異。
《規程》推薦了4種厚度，分別為180 mm、、220 mm、250 mm。推薦選擇方式見表1。
? ? 針對西南地區的特點，結合水泥廠的使用習慣和實際使用效果，經過收集整理近10年的檢修用磚和備磚數據，在滿足使用功能的前提下，用最少的磚型儲備，滿足最大的市場需求，建議調整磚型選擇范圍見表2。
這樣調整之后，儲備200 mm、220 mm的耐火磚就可以滿足整個西南地區90％的窯的需求(西南地區90％的窯徑都在3.3 m～5.4 m之間)，180 mm、磚型可以不作為常備物資2 ?耐火磚厚度的確定
現在常用的磚型根據厚度不同主要有VDZ、ISO兩種磚型標準，根據《規程》推薦VDZ標準主要用于堿性磚，ISO標準主要用于硅鋁質耐火磚，這兩種標準各有優缺點，經過40來年的使用，證明是很好的，是能滿足使用要求的。一般情況下我們就按照《規程》推薦標準來選擇磚型，但我們也嘗試將VDZ標準用于硅鋁質耐火磚(如硅莫磚、抗剝落高鋁磚)，也取得了滿意的效果，克服了ISO磚型的部分缺點。對于VDZ標準因錐角較小而容易掉磚的問題，因某品牌高溫膠泥的推廣而得到了很好的遏制。
? ? ?但對于我們來講，能否有比這兩種方案更好的方案呢?在天津院陳友德教授指導下，我們分析VDZ、ISO兩種磚型標準制定的歷史背景和工藝特點，也嘗試使用一種新的磚型標準代替上述兩種標準，目前正在進行工業試驗，效果有待考證。
在這里，筆者將一些思路給大家分享，希望得到大家的幫助。
(1)用VDZ標準等中間尺寸的優點，結合ISO標準π／3的思路，將耐火磚的等中間尺寸調整為100兀／4，即78.5 mm，因為其中間尺寸的厚度與兀相關且窯徑一般都是100 mm的整數倍，100可以整除，所以每環磚的數量應該是整數塊，理論上講可以不再使用鎖縫磚(實際砌筑時會受磚型尺寸制造誤差、筒體橢圓度等因素的影響而需要使用鎖縫磚，但數量會減少)，方便砌筑，為減少鎖磚的數量和磚型創造了條件。
鎖縫磚厚度盡量大于標準磚的厚度，以規避砌筑規范中打鎖磚鋼板位置的規定。
(2)磚型尺寸參數中盡量避免1 mm以下的數值，即以mm為單位的整數，方便記憶和現場測量、工廠管理等。
(3)適當增加耐火磚的厚度，將原VDZ標準的厚度71.5 mm.增加到78.5mm，厚度增加了7 mml，增9.79％，每環磚的數量減少了約10％，單塊磚重量僅增加了10％(200 mm的鎂鐵磚重量約為9.20 kg，的鎂鐵磚重量約為10.12 kg)，在保證整個磚體的彈性降低不多的情況下，將ISO磚的重量降低了很多，工人勞動強度會大幅降低，同時比VDZ標準增加不多。
(4)可以適用于堿性磚、硅鋁質耐火磚磚等水泥窯的所有磚型，可以替代ISO、VDZ兩種系列磚型。 .
(5)適用范圍為窯徑①3.3m～①6.2m，至于更小的窯和更大的窯，另作考慮。
設想的一種新磚型的尺寸見表3。
3 ?材質和對應使用區間的確定
俗話說，好鋼用到刀刃上，對水泥窯而言不是價錢貴的磚就適合整窯通用，必須與工況相匹配。
案例：云南某廠中4.3 m窯。 因廠里非計劃停窯，廠里急需用磚，于是將硅莫紅磚用于了燒成帶(使用前得到耐火磚制造商的承諾，保證壽命不低于1卟月)，投料僅12個小時不到新換的2 in磚就全部燒損，同期換上去相鄰的2 m直接結合鎂鉻磚沒有任何問題。筆者認為，這是材質和對應使用區間存在誤區。
3.1 材質選擇的幾個原則
(1)必須滿足基本使用功能，同時盡量減少耐火磚的品種和磚型數量。?
? ? (2)壽命盡量能夠匹配，如前窯口澆注料、上下過渡帶、燒成帶壽命能基本匹配，能夠一次檢修最好。
(3)大修周期可控：確保1年1次大修，爭取年2次大修。
3.2 各部位耐火材料選用經驗
(1)燒成帶必須使用堿性磚。
燒成帶必須使用堿性磚(不含鎂鋁尖晶石磚)，比如直接結合鎂鉻磚、鎂鐵尖晶石磚、白云石磚等，尤以鎂鐵尖晶石磚、白云石磚為佳，直接結合鎂鉻磚物美價廉，但有環保壓力、壽命偏短的缺點。
目前我們了解到大部分國產品牌鎂鐵尖晶石磚使用壽命在6~10個月之間，能達到12個月的很少。我公司推薦使用奧鎂廠鎂鐵尖晶石磚，其壽命保證值不低于12個月，但正常使用壽命可達18個月，甚至有約30％能到達20+月。
目前奧鎂磚價格比國產的高出10％～15％左右，但壽命如果達到12個月也最少增加20％壽命，如果能達到18個月就增加了50％，性價比高，就是全款提貨的銷售方式有點讓人難于接受，但如果算上銀行貸款的財務費用也還是合算的。
(2)上下過渡帶耐火材料的選用。
上下過渡帶選擇比較多，如鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚(限奧鎂產)、硅莫紅磚、AZM1680硅莫磚等，一般鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚導熱系數大，在二檔輪帶下面簡體溫度會高，但使用壽命會比較長，如果使用品質比較好的硅莫紅磚溫度會降低不少，使用壽命也能達到18個月。
(3)安全帶耐火材料的選用。
安全帶(如①4.8 m×72 m窯的40 m以后)磚選擇比較簡單，主要就是考慮資金和壽命，不管用什么磚，只要品質是貨真價實的都可以用，只是使用壽命有差異，如高強耐堿磚1～2年、抗剝落高鋁磚2～3年、AZMl650硅莫磚3～5年。
4 ?典型窯型配磚方案推薦
經過多年的統計分析，我們總結了低成本方案、高性價比方案、高可靠性方案供業主選擇，各種方案特點比較見表4，典型窯推薦配置見表5、表6、表7。?
《中庸》開宗明義說，天命之謂性，率性之謂道，修道之謂教。孔子首先指出“先天”是基礎。在眾多的實踐中，我們不得不承認這一點是天經地義的。筆者對水泥窯使用耐火磚的認識也不過如此，必須重視設計選型、配套方案，它們賦予了具體某臺水泥窯耐火材料的天性。
基于此，筆者根據多年的實踐，提出了以上建議方案，但不一定放諸四海而皆準，需要我們根據各個工廠自身的原燃材料、工藝配方、窯內工藝狀況等各種因數綜合考慮后進行選擇。
當然，耐火材料的配置不能解決所有問題，再好的耐火磚也耐不住熊熊的火焰，所以在選擇好配置的條件下，仍然需要對耐火材料的材質、砌筑施工、設備狀況(如簡體橢圓度、輪帶滑移量等)、工藝操作各個環節加強管控，才可能取得好的使用效果。
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