近年來隨著水泥工藝的不斷更新以及窯爐的產(chǎn)量不斷加大，對耐火材料提出更苛刻的要求。囿于不定形耐火材料有保質(zhì)期，對環(huán)境溫度、養(yǎng)護(hù)以及烘烤都有范圍的限定，因此在使用過程中有一定的局限。預(yù)制件是在傳統(tǒng)不定形耐火材料基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種功能材料，就是將傳統(tǒng)的不定形耐火材料澆注后在設(shè)定環(huán)境下進(jìn)行養(yǎng)護(hù)、烘烤，制作完畢后到現(xiàn)場直接安裝。近年來，預(yù)制件的研制有效解決了水泥窯設(shè)備關(guān)鍵部位易磨損、壽命短、安裝時間長等難題，為水泥窯磨損嚴(yán)重的部位高效長壽命運(yùn)行提供了可靠的保障。本文重點(diǎn)就幾種預(yù)制件的特點(diǎn)和在水泥窯具體部位的使用情況加以介紹。

　　1、預(yù)制件的特點(diǎn)

　　預(yù)制件結(jié)合了不定形制品的形狀多樣性特征和成型制品性能優(yōu)越的特征，比不定形耐火材料性能更好，比定形制品使用起來更具靈活性。主要工藝包括制作模具-成型-養(yǎng)護(hù)-烘烤-脫模幾個過程。其突出的特點(diǎn)包括以下幾個方面。

　　1.1、不受設(shè)備形狀限制，可制作多種砌塊形狀

　　預(yù)制件繼承了不定形耐火材料可實(shí)現(xiàn)異形化的特點(diǎn)，可以根據(jù)設(shè)備形狀制作各種砌塊，因此能夠滿足水泥窯特異形部位的使用要求。

　　1.2、材料性能優(yōu)越，使用壽命更長

　　由于制作過程在生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行，可以克服現(xiàn)場施工時間緊迫，管理粗糙等弊端，經(jīng)過充分的養(yǎng)護(hù)和嚴(yán)格的烘烤，使耐火材料性能得以充分發(fā)揮。據(jù)有關(guān)報道，不定形耐火材料—澆注料預(yù)制塊在大型水泥窯的應(yīng)用，耐壓強(qiáng)度比同質(zhì)澆注料約提高2倍，熱震穩(wěn)定性能改進(jìn)8~10倍。

　　1.3、快速安裝，節(jié)省時間

　　無需現(xiàn)場澆注，無需支設(shè)與拆卸模具，無需施工機(jī)具，只需現(xiàn)場安裝組合。方便快捷，大量減少了現(xiàn)場施工時間，在交貨時已在供貨方提前完成了澆注、養(yǎng)護(hù)、干燥和烘烤各個環(huán)節(jié)，有效地解決了現(xiàn)場急于點(diǎn)火快速升溫而導(dǎo)致的澆注料炸裂問題，方便用戶使用。

　　1.4、不受環(huán)境溫度限制

　　澆注料的施工受環(huán)境溫度的限制，溫度過高會導(dǎo)致澆注料早凝，過低的溫度導(dǎo)致澆注料緩凝或不凝。因此澆注料施工要選擇季節(jié)，北方地區(qū)冬季和南方高溫天氣都不適合澆注料施工，強(qiáng)行施工后導(dǎo)致耐火材料性能下降。預(yù)制件對環(huán)境沒有要求，不受環(huán)境溫度限制，可在任何季節(jié)環(huán)境下施工，使用范圍更寬泛。

　　1.5、便于更換拆裝和儲存

　　在實(shí)際生產(chǎn)中更換非常方便，預(yù)制塊損壞可直接更換損壞單元，在很短的時間內(nèi)完成，為水泥企業(yè)迅速發(fā)揮生產(chǎn)能力提供了保證。不定形耐火材料通常儲存期較短，在干燥的條件，也只有幾個月，而預(yù)制塊則大大延長了儲存期，預(yù)計可達(dá)幾年。

　　2、預(yù)制件在水泥行業(yè)的應(yīng)用案例

　　2.1、篦冷機(jī)喉部

　　該部位一般采用莫來石質(zhì)或者高鋁澆注料進(jìn)行砌筑，該部位煙氣含塵量高，含塵顆粒硬度大，風(fēng)速高，對材料的沖刷嚴(yán)重，同時煙氣成分較為復(fù)雜，材料侵蝕也較為嚴(yán)重，使用壽命低，一般使用壽命為12個月。采用預(yù)制件后明顯改變了該處耐火材料的耐磨損性能，提高了材料的使用壽命，目前使用預(yù)制件的篦冷機(jī)喉部使用壽命可以達(dá)到2年以上，比傳統(tǒng)澆注料的內(nèi)襯使用壽命提高一倍。

　　2.2、篦冷機(jī)矮墻

　　篦冷機(jī)矮墻是水泥窯經(jīng)常損壞的部位，更換頻率較快。該部位耐火材料需要長期承受高硬度水泥熟料的磨蝕，特別是細(xì)料分布不勻的篦冷機(jī)，磨損相當(dāng)嚴(yán)重，因此該部位的耐火材料需要具有很高的耐磨性能。傳統(tǒng)作法是采用鋼纖維澆注料或者莫來石澆注料，使用效果一般。目前采用矮墻整體預(yù)制的方法，這種方法可以快速安裝、實(shí)現(xiàn)復(fù)雜形狀制作、免受水泥廠施工環(huán)境影響，而且制作過程給予充分的養(yǎng)護(hù)和烘烤可以達(dá)到最佳的耐火材料性能，因此大大提高矮墻的使用壽命。更重要的是矮墻砌塊采用了輕質(zhì)和重質(zhì)材料復(fù)合，工作面為重質(zhì)耐火材料，非工作層為輕質(zhì)耐火材料，因此降低了耐火襯體的導(dǎo)熱系數(shù)，達(dá)到了良好的節(jié)能效果，各砌筑塊中間有子母扣，減少窯內(nèi)堿氣及飛灰對耐火材料的侵蝕。

　　2.3、三次風(fēng)閘

　　三次風(fēng)閥在新型干法水泥窯中主要是通過調(diào)節(jié)三次風(fēng)閥的開度，來調(diào)節(jié)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的一次風(fēng)量并確保分解爐內(nèi)的煤粉能充分燃燒，風(fēng)閥的調(diào)節(jié)對回轉(zhuǎn)窯燒成工藝的調(diào)節(jié)起著至關(guān)重要的作用。三次風(fēng)閥在使用中始終受到高速氣流的正面沖擊，煙氣流速高（高達(dá)30m/s），煙氣中飛砂濃度大，顆粒硬度高，所以該部位磨損相當(dāng)嚴(yán)重。傳統(tǒng)的三次風(fēng)閥采用澆注料施工，無法保證材料的耐磨性能，損壞較快，平均使用壽命僅6個月左右，嚴(yán)重影響了水泥窯燒成工藝的調(diào)節(jié)。通過整體預(yù)制，在經(jīng)過充分的養(yǎng)護(hù)烘烤，使三次風(fēng)閥耐磨性能大大提升。

　　2.4、燃燒器

　　燃燒器做為水泥回轉(zhuǎn)窯的主要熱源，其頭部有1.5m長要伸入窯內(nèi)，承受來自火焰和熟料的熱作用，同時也要受到二次風(fēng)風(fēng)機(jī)所攜帶粉塵的侵襲，因此其耐火材料襯體常常由于高熱作用和含塵氣流的沖刷而剝落，壽命一般為3~6個月，與水泥回轉(zhuǎn)窯壽命周期不匹配，單獨(dú)停窯檢修給水泥企業(yè)帶來較大的經(jīng)濟(jì)損失。為了解決使用壽命短以及更換不便的問題，采用預(yù)制筑體結(jié)構(gòu)，滿足燃燒器耐火襯體的快速施工和更換。即采用圓筒形耐火筑塊，無需現(xiàn)場澆注，無需焊接錨固件，安裝快速、性能優(yōu)異，對施工環(huán)境沒有要求。這種預(yù)制的燃燒器耐火襯體，強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)密實(shí)、抗揮發(fā)氣體侵蝕，因此可以提高燃燒器耐火材料的使用壽命。這種預(yù)制件結(jié)構(gòu)還可以省去錨固件的焊接，克服了原來澆注料和錨固件膨脹系數(shù)不同導(dǎo)致的耐火材料開裂，對于頭部1.5m使用壽命短的問題，可以只更換頭部，且更換方便，給企業(yè)帶來很多方便。

　　水泥窯產(chǎn)量不斷加大與超負(fù)荷運(yùn)載，越來越多的部位對耐火材料提出了更高的要求。預(yù)制件將成為解決水泥窯關(guān)鍵部位使用壽命的重要途徑。