在碳酸鈣工業生產中石灰立窯是提供CO2的重要裝置。但是，石灰窯用耐火材料使用壽命短維修量大嚴重影響產品的綜合成本和質量問題。選擇合適的耐火材料改進砌筑工藝提高窯襯的使用壽命是廠家普遍關心的問題。
不同行業和不同地區對于石灰窯的窯襯材料雖然選擇不盡相同但一般都以Al2O3-SiO2系列耐火磚為主或是粘土質耐火磚或是高鋁磚。少數引進窯型已經選用了堿性系列磚如鎂磚或鎂鉻磚等。綜合這些材料在使用中的情況，耐火材料的耐磨性和抗堿性是直接影響窯襯使用壽命的二個主要指標。外耐火磚的價格也制約著推廣應用。提高窯襯的使用壽命和降低窯襯的造價是合理選擇窯襯材料和窯襯砌筑方法的主要內容。
1 窯襯材料的選擇
? ? 窯襯是用來提高內表面對緞燒物料和氣體介質引起的熱力、化學和機械作用的抵抗強度。砌筑窯襯所選用耐火材料的基本要求是：耐高溫，能在長期高溫作用下化學穩定性好，重燒收縮性小，機械強度高，結構致密，氣孔率低，有良好的耐磨性和耐腐蝕性。由于窯內各帶的料層壓力和溫度要求不同，物料與氣體介質之間所發生的物理和化學作用不同，所以窯內各帶對采用的窯襯材料的要求就不相同。
石灰立窯的上部是預熱段，溫度不高。物料對襯磚的沖擊和磨擦機械損壞是主要因素一般要求襯磚有較高的耐壓強度和耐磨性。
立窯的下部，是冷卻段，物料的化學反應結束溫度相對也低。只是十幾米高的料層壓力會產生很強的機械損壞力。不過由于大量燃燒用風從這里入窯，風壓較大。因此除同立窯上部一樣要求襯磚有較高的耐壓強度和耐磨性外，還要求磚縫要砌密實防止跑風。
界于上下部之間的立窯中部，既受到較大的料層壓力，又處于鍛燒反應區，工作溫度很高內襯表面可能被侵蝕軟化。物料的下降又對內襯產生磨損。因此這中間部分對襯磚的要求是耐高溫而磨損耐高壓強耐侵蝕和體積穩定。
對石灰立窯的窯襯以前一般采用耐火度在1700℃以上的普通粘土質耐火磚。這種磚與強堿性的石灰接觸后侵蝕嚴重顯著地降低了耐磨性和抗沖擊性。
使用壽命短運行周期短。目前多改用高鋁磚少數引進設備已經采用如鎂鉻磚等堿性耐火磚。含MgO在55%~70%的鎂鉻磚與高鋁磚比較可以使立窯的使用壽命提高2~3倍。但是耐火磚價格高，是一般常用耐火材料的五倍，生產廠難以接受。此外，堿性磚特別是免燒結堿性磚的耐磨性不好加上石灰燒成溫度高很難發揮免燒結堿性磚的特性制約了它的推廣使用。
石灰生產過程中的鍛燒反應溫度一般控制在1100℃到1200℃，其中氣體介質溫度在1350℃左右，溫度要求并不很高。窯襯材料不論是選用粘土耐火磚，還是選用高鋁耐火磚，從耐火度角度來看都是可以的。造成耐火磚熔蝕的問題是石灰生產過程中伴隨的多種礦物如、、以及硫磷等與石灰石一起發生反應使共熔溫度降低到1200℃左右從而形成熔融體對耐火磚產生侵蝕。
我們采用磷酸鹽結合高鋁磚來取代窯襯的常用材料在石火窯的生產應用中取得了較為明顯的效果。
磷酸鹽結合高鋁磚雖然與粘土質耐火磚及高鋁質耐火磚一樣同屬于中性耐火材料但是因為它的致密度高熱震穩定性好和一定的冷壓強度等使它具有較好的抗堿性和較高的耐磨性。而且它的造價只是粘土質耐火磚的一倍以內與普通高鋁磚相差不多。
在石灰生產中磷酸鹽結合高鋁磚是一種廉價優質的耐火材料完全可以替代常用材料而被廣泛采用。
2 窯襯砌筑工藝
? ? 改造立窯的砌筑襯磚一般采用標準耐火磚或異型耐火磚等定型耐火磚規格小磚縫多整體性差容易造成竄火現象而嚴重影響使用壽命。
江南一家碳酸鈣廠的新窯在點火升溫后不到四個月的生產窯襯被磚縫竄火燒塌出二個大洞。窯火竄到窯殼外面而被迫停產檢修。這是窯襯砌筑工藝不合理造成的。
我們提出采用大砌塊磚型砌筑。按照立窯爐膛幾何形狀合理選擇襯磚的幾何尺寸簡化磚型盡量達到機械制坯的工藝要求。對冷卻帶下段的弧線部分則采用耐熱混凝土整體澆注的做法避免磚縫跑風。這樣的砌筑改造后一定程度上提高了立窯的整體性和耐磨性。
有一些廠家對石灰立窯的整個窯襯采用耐熱混凝土整體澆注制作雖然在使用壽命和降低熱耗方面有所改善但是由于采用不定形耐火材料整體澆注的窯襯造價高施工困難，養護及烘窯工作量大我們認為并不是最佳做法。
通過對窯襯的改造一是簡化了磚型;減少了規格提高了整體性二是提高了窯襯的耐磨性和抗堿性增加了強度三是大大延長了石灰窯的連續使用壽命降低了噸石灰的耐火材料消耗量。
我們在浙北一家輕質碳酸鈣廠幫助改造窯襯后由于工人生產操作間題發生過一次窯內結大瘤事故。
采取卸窯沖水急冷處理后的窯襯內表面仍舊完好無損。這是因為磷酸鹽結合高鋁磚有較好的熱震穩定性。
磷酸鹽結合高鋁磚作為石灰立窯的襯磚是理想的加上合理的磚型和嚴格的砌筑土藝能夠延長窯襯的連續使用壽命降低產品的綜合消耗指標增強產品市場竟爭能力值得推廣應用。
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