水泥窑用耐火材料的研究进展
0前言
随着水泥工业技术的不断进步，水泥窑用耐火材料的品种和质量也得到了显著的发展，近年来在定形耐火材料和不定形耐火材料方面均不断涌现出新的产品与新的技术，并且都取得了良好的使用效
果[1-5]。在无铬碱性砖的开发上，
我国已自主开发出多品种性能优良、可替代镁铬砖使用的产品[6-9]。不定形耐火材料方面，应用于水泥窑的品种日益增多，浇注料、喷涂料、可塑料均在水泥窑上得到了广泛的应用。预制件的产生，兼具了定形和不定形耐火材料的优点，在降低能耗的同时又节省了施工时间。本文对国内近年来在水泥窑用耐火材料——定形和不定形两大类的开发和应用上取得的进展进行了综述，供参考。1定形耐火材料
1.1
镁铬砖（MgO-Cr 2O 3）
镁铬砖是以MgO 和Cr 2O 3为主要成分，具有耐火度高、高温强度大、抗渣侵蚀性强、抗热震性优良、挂窑皮性能好及低的热导率等一系列优点，是水泥窑烧成带上广泛使用的耐火材料。
章道运[10]以轻烧镁粉、铬矿、印度铬矿、菱镁石、烧结镁砂和电熔镁砂为原料，引入适量添加剂，预先合成优质镁铬料，制备出高温性能优良的直接结合MgO-Cr 2O 3砖。结果表明，在MgO-Cr 2O 3砖中引入合理的添加剂，能够降低材料的显气孔率，改善材料的抗热震性能，提高材料的抗渣侵蚀性。随着添加剂
的分解，在MgO-Cr 2O 3砖内部形成了近似球形气孔，
而在这些球形气孔周围，方镁石和铬铁矿粒子介于CaO·MgO·SiO 2（CMS
）晶界的中间而连续存在着，当材料受到由于热震引起的内应力时，近似球形气孔周围的CMS 引起了该材料的塑性变形，使内应力发生延迟，即使产生了裂纹也因这种球形气孔而阻止了裂纹的扩展或者明显降低了裂纹扩展的速度，因此这种结构对改善耐火材料的抗热震性具有重要意义。将研制的该砖应用在华新水泥公司5号回转窑的烧成带部位，使用结果表明[11]：窑皮平整、稳定，筒体温度变化幅度较小，使用寿命达一年以上，超过同期使用的进口镁尖晶石砖、含锆白云石砖和富镁含锆白云石砖，为实现我国大型干法水泥窑用碱性砖的国产化做出巨大贡献。
常亮等[12]以开发出的高铁低硅镁砂为主要原料，研制出高铁低硅低铬碱性砖。产品性能已达到或超过德国雷法公司研制生产的PX83高铁低铬碱性砖，并已在吉林亚泰水泥公司明城5000t/d 生产线烧成带上作为内衬材料使用，取得了良好的效果。该产品在镁铬砖保证性能的前提下，实现了低铬化，为国产耐火砖实现无铬化做了铺垫。
镁铬砖虽由于性能优良而被广泛应用于烧成带，然而其在使用工程中，Cr 3+转化为了有毒且溶于水的Cr 6+，以K 2CrO 4形式存在，这会对人体造成危害，同时也会造成环境污染和地下水污染等问题。针对这种问题，曹变梅[13]等研究了用后含Cr 6+镁铬残砖的解毒方法。结果表明：Cr 6+不能或难于被Na 2S 、草酸、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖、乙醛和乙醇还原，可
中图分类号：TQ172文献标识码：B
文章编号：1007-0389（2013）02-05-06
水泥窑用耐火材料的研究进展
张
巍（派力固
（大连）工业有限公司，辽宁大连116600）
摘
要：随着水泥工业技术的不断进步，水泥窑用耐火材料的品种和质量也得到了显著的发展，近年来，定形耐火材料和不定形耐火材料方面均不断涌现出新的产品与新的技术。针对国内近年来在水泥窑用耐火材料的开发和应用上取得的进展进行了汇总，并对定形耐火材料和不定形耐火材料两大类耐火材料的研发产品、性能特点及应用结果进行了详细论述。关键词：水泥窑，定形耐火材料，不定形耐火材料Progress in Research on Refractories for Cement Klin
Zhang Wei (Plibrico(Dalian)Industries Co.,Ltd,Dalian 116600,China)
Abstract:With the constant progress of cement industry technology,the varieties and quality of refractories for cement klin are devel?oped significantly,new products and new technology of shaped refractories and monolithic refractories appeared continuously in recent years.Progress of development and application of refractories for cement klin at home was collected in this paper,and shaped refracto?ries and monolithic refractories were overviewed.
Key words:cement kiln,shaped refractories,monolithic refractories
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以被FeSO 4和MnSO 4还原为Cr 3+，反应式分别如下：
8FeSO 4+2K 2CrO 4=
Cr 2(SO 4)3+Fe 2(SO 4)3+2K 2SO 4+2Fe 3O 4↓
8MnSO 4+2K 2CrO 4=
Cr 2(SO 4)3+Mn 2(SO 4)3+2K 2SO 4+2Mn 3O 4↓
利用上述原理，可对用后镁铬砖进行解毒。方法是：可将用后镁铬砖投入到水池中，使砖中的Cr 6+溶于水中，待溶液中的Cr 6+饱和后，再把残砖投入另一水池。经第二水池处理后，再投入第三水池。这样，可将残砖中的Cr 6+基本溶出。然后在水池中加入FeSO 4或MnSO 4，再加入碱液调整溶液的pH=8~9，在缺氧及常温条件下，使被还原金属离子呈胶状氢氧化物沉淀（Cr(OH)3，Fe(OH)3，Fe(OH)2）而被除去。沉淀后的上层清液可重复使用或排放。
用后镁铬砖虽经过上述方法处理后可使Cr 6+还原成Cr 3+，但从经济效益以及环境保护的角度综合考虑，建议在能不使用镁铬砖的情况下尽量不使用，但水泥窑欲实现完全无铬化尚需时间。1.2镁铝尖晶石砖（MgO-MgO·Al 2O 3）
镁铝尖晶石砖具有良好的高温性能、抗热震性和抗剥落性好等特点；但同时镁铝尖晶石砖也存在抗CaO 侵蚀性差、挂窑皮性能较差、导热率高等不利因素。
为了解决镁铝尖晶石砖的这些不利因素，张芸等[14]和袁林等[15]分别通过在镁铝尖晶石砖中引入含铁添加剂和ZrO 2，La 2O 3，改善了镁铝尖晶石砖存在的不足，提高了产品的性能。张芸等以烧结镁砂、镁铝尖晶石粉和亚硫酸纸浆废液为主要原料，制备出方镁石—尖晶石砖，并在其中分别引入三种含铁添加剂，研究了这些含铁添加剂对镁铝尖晶石砖性能的影响。结果表明：含有不同含铁添加剂的试样与未含含铁添加剂的试样相比，具有较低的显气孔率，较高的体积密度和常温耐压强度。Fe 2O 3的引入会在镁铝尖晶石中形成Mg(Al,Fe)2O 4复合尖晶石，促进了方镁石晶体的生长，提高了烧结制品的致密度，也提高了材料的抗热震性能。同时引入的Fe 2O 3易与熟料发生发应，提高了材料的挂窑皮性能，也使窑体温度降低。袁林等在含锆镁铝尖晶石砖（MgO-MgAl 2O 4-ZrO 2）中分别添加TiO 2，Ce 2O 3，BaO ，Fe 2O 3和La 2O 3，结果表明：添加La 2O 3后，材料的挂窑皮性能明显提高，而加入其它添加物后，材料的挂窑皮性能未得到明显改变。其机理是La 2O 3能够稳定β-C 2S ，阻止其向γ-C 2S 转化，避免了转化过程中产生的体积膨胀，从而未导致窑皮粉化脱落，提高了挂窑皮性能[16]。当添加量w
（La 2O 3）=2.5%时，材料的挂窑皮性能最佳，黏结性能明显优于镁尖晶石砖的，与镁铬砖的相当，此时材料的烧成线收缩率仅为0.19%，因此添加La 2O 3后不会影响材料的高温性能。将研制的这种MgO-MgAl 2O 4-ZrO 2-La 2O 3复合耐火材料应用于某水泥厂回转窑的烧成带和过渡带，采用200mm ×180mm ×（90/80）mm 的主砖和200mm ×180mm×（70/60）mm 和200mm×180mm×（60/50）mm 的配砖进行砌筑，使用结果表明：该砖粘挂窑皮均匀牢固，使用寿命超过400d ，大大超过镁铬砖180d 的使用寿命。
1.3镁铁铝尖晶石砖（MgO-FeO·Al 2O 3）
镁铁铝尖晶石砖具有抗热震性好，挂窑皮性能好等特点。郭宗奇等[17]指出，镁铁铝尖晶石砖具有低热膨胀和低热导率，不会导致壳体的过热变形，造成能量损失。镁铁铝尖晶石砖还具有优异的结构柔韧性，可以延长材料的使用寿命。研究铁铝尖晶石的活化效应表明：Fe 2+扩散进入周边的MgO 基质中，同时部分Mg 2+扩散进入FeAl 2O 4颗粒，与FeAl 2O 4分解残留的Al 2O 3反应生成MgAl 2O 4，这一反应伴随的体积膨胀导致了微裂纹的产生。这些离子的活化作用在高温下是持续进行的，对提高材料的柔韧性起着重要的作用。
刘会林等[18]先以菱镁石和铁鳞预先合成高铁镁砂，矾土和铁鳞预先合成铁铝尖晶石，然后再以这些合成料和亚硫酸纸浆废液为原料，制备出适用于烧成带的镁铁铝尖晶石砖。结果表明：随着铁铝尖晶石加入量的增加，材料的常温耐压强度和黏结强度均先增大后减小，当加入量w （铁铝尖晶石）=7%时，材料的常温耐压强度和黏结强度均出现最大值。将研制的该砖与烧成带现用的直接结合镁铬砖进行对比，结果表明：该砖显气孔率低于镁铬砖，体积密度、常温抗折强度和耐压强度均高于镁铬砖，抗热震性优于镁铬砖，黏挂窑皮性能与镁铬砖相近。但是这种采用反应烧结预先合成原料的方法存在工艺复杂，能耗大等弊端，针对这种应用限制，杨斌等[19]采用原位合成的方法，在电熔镁砂中加入铁粉、氧化铁粉和α-Al 2O 3粉，经过高温烧成原位生成铁铝尖晶石，制备出镁铁铝尖晶石砖。结果表明：随着铁加入量的增大，材料的显气孔率增大，挂窑皮性能提高，但体积密度、常温抗折强度和耐压强度减小。将研制的该砖与直接结合镁铬砖进行性能对比，结果表明：该砖的抗热震性能、常温抗折强度和耐压强度均优于镁铬砖的，挂窑皮性能和抗水泥熟料侵蚀性能
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与镁铬砖的相近。
1.4镁钙砖（MgO-CaO ）
镁钙砖具有耐高温、抗CaO 侵蚀、易挂牢窑皮和抗还原气氛侵蚀等众多优点，但镁钙砖在贮存和停窑期间易吸潮水化、抗酸性气体的侵蚀能力和抗热震性差，适用于有稳定窑皮保护的区域。
为了改善镁钙砖的抗水化性能，惠建秋[20]以工业级氧化镁、轻烧白云石、消化白云石、液体石蜡、聚乙烯醇、聚乙二醇、无水乙醇为原料，分别添加Fe 2O 3，ZrO 2，TiO 2三种添加剂微粉，制备出镁钙砖，研究了不同添加剂对镁钙砖烧结性能的影响。结果表明：当加入量w （Fe 2O 3）=0~1%时，或当加入量w （ZrO 2）＜1.5%时，或当加入量w （TiO 2）＜2%时，随着微粉加入量的增加，镁钙砖的显气孔率降低，体积密度增加。可知，在镁钙砖中分别掺入Fe 2O 3微粉、ZrO 2微粉和TiO 2微粉，均可明显促进镁钙砖的烧结。
张国平等[21]对比了镁钙砖、镁铝尖晶石砖、直接结合镁铬砖的高温性能，结果表明：3种砖的刚性模量和抗剪强度以及在发生快速流动的温度范围内的流动量大小依次均为：镁钙砖>镁铝尖晶石砖>直接结合镁铬砖。
镁钙砖有着众多优点，目前的研究热点仍是如何解决其易吸潮水化问题。现在使用的镁钙砖还只是适用于有稳定窑皮保护的区域，若能解决其易吸潮水化问题，则镁钙砖会有更加广泛的应用空间。1.5镁钙锆砖（MgO-CaO-ZrO 2）
镁钙锆砖具有抗硅酸盐水泥侵蚀性强，以及高温强度大、挂窑皮性好、抗热震性好等优点，解决了镁钙砖易水化的缺点。
陈肇友[22]论证了MgO-CaO-ZrO 2材料用于水泥回转窑烧成带上的可行性，提出MgO-CaO-ZrO 2材料适合用作硅酸盐水泥的窑衬，而不适合用作铝酸盐水泥的窑衬。王领航等[23]和高里存等[24]分别以电熔镁砂、烧结镁砂、石灰石、锆英石和外加剂为原料，研制出镁钙锆砖。结果表明：MgO-CaO-ZrO 2砖的主晶相为方镁石、锆酸钙、硅酸二钙和硅酸三钙。随着锆英石加入量的增大，材料的显气孔率降低，体积密度增大，常温耐压强度增大。随着TiO 2加入量的增大，材料表现出相同的变化规律。此外，研制的这种镁钙锆砖与水泥熟料的黏附性优于镁铬砖的。张锡平等[25]也研究了锆的加入形式和加入量对MgO-CaO-ZrO 2材料的影响。结果表明：随着m-ZrO 2（单斜ZrO 2）加入量的增加，材料的体积密度先增大后减小再增大，但随着锆英石加入量的增加，材料的体积
密度减小。加入m-ZrO 2或锆英石后，
材料的抗热震性均得到改善。加入锆英石会明显提高材料的抗水化性，但加入m-ZrO 2对提高材料的抗水化性不明显。王健东等[26]通过在MgO-CaO 材料中引入脱硅氧化锆制备了MgO-CaO-ZrO 2材料，利用ZrO 2在基质中与CaO 反应生成CaZrO 3的原理，减少了游离CaO ，减轻了CaO 的水化。这些研究均是在镁钙砖中引入了不同形式的锆，解决了镁钙砖易吸潮水化的问题，为下一步进行规模化生产应用奠定了理论基础，镁钙锆砖将会有着良好的应用前景。1.6硅莫砖（SiC-3Al 2O 3·2SiO 2）
硅莫砖具有荷重软化温度高、抗热震性、抗侵蚀性和耐磨性优良等特点，主要应用于次烧成带、过渡带和冷却带等部位。
刘振英等[27]以矾土、棕刚玉、碳化硅、广西白泥、红柱石为原料，以纸浆废液为结合剂，研制出过渡带用特种硅莫砖。结果表明：随着红柱石加入量的增加，材料的显气孔率降低，常温耐压强度和体积密度均增大，抗热震性和耐磨性提高。当加入量w （红柱石）=6%时，材料的综合性能最佳。将研制的该砖应用于河南某水泥企业的上过渡带及下过渡带，使用结果表明：材料未出现剥落、爆头现象，具有较高的耐碱侵蚀性，抗热震性良好，使用寿命在一年以上。此外，该砖具有较低的导热系数，使窑筒体具有较低的外表面温度，节能效果明显。2
不定形耐火材料
不定形耐火材料也称为第二代耐火材料，特点
是不经烧成工序，成型烘烤后即可使用。同耐火砖相比，具有生产工艺简单、节约能源、成本相对较低、可机械化施工且施工效率高、适宜于复杂构型的衬体施工和修补等特点。不定形耐火材料可通过浇注、喷涂、捣打等方式施工，制成无接缝的衬体，避免了夹带灰尘的热气流通过传统用的耐火砖的缝隙钻入衬体内造成的衬体坍塌，所以亦称整体耐火材料。在某些热工设备上使用效果比耐火砖好。2.1浇注料
浇注料是一种由耐火原料加入一定量结合剂制成的粒状和粉状不定形耐火材料，加水搅拌后具有良好的流动性，广泛应用于冶金、水泥、石油和化工等行业[28-30]，在水泥窑中主要应用在预热器、前后窑口、下料管、三次风管及分解炉、篦冷机以及一些形状复杂难以砌砖的部位。
笔者等[31]以矾土、SiO 2微粉和铝酸钙水泥为原
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料，外加减水剂，研制出水泥窑用低水泥浇注料。结果表明：随着热处理温度的提高，该料的体积密度先减小后不变再增大，线收缩率先增大后减小再增大，常温抗折强度和耐压强度先增大后减小再增大，并且该料具有良好的耐磨性能和抗热震性能，适用于对耐磨性有要求及温度冷热变换的衬里部位。该产品已得到广泛应用，在水泥窑的窑口部位取得了良好的使用效果。
刘振英等[32,33]以焦宝石颗粒及细粉为原料，以铝酸钙水泥为结合剂，添加钾长石和瓷粉，制备出耐碱性能达到一级的耐碱浇注料。结果表明：钾长石的引入能够明显提高材料的常温抗折强度和耐压强度，当加入量w （钾长石）=5%时，材料经过110℃烘干后的常温抗折强度达到最大值，为13.82MPa ；瓷粉的最佳加入量为w （瓷粉）=2%，当材料经过碱侵蚀后，浇注料的表面出现釉面层，防止了碱继续渗透到浇注料的内部，提高了材料的耐碱性，起到了保护材料的作用。白宏光[34]以特级高铝矾土、SiO 2微粉、SiC 和纯铝酸钙水泥为原料，分别引入矾土细粉、刚玉细粉、活性α-Al 2O 3微粉，研制出新型干法水泥窑窑口用耐火浇注料。结果表明：引入活性α-Al 2O 3微粉的试样，经各温度热处理后的常温抗折强度均最大，引入刚玉细粉的次之；最终确定Al 2O 3的引入形式为刚玉细粉和活性α-Al 2O 3微粉混合引入，加入量w （刚玉细粉+活性α-Al 2O 3微粉）=14%；当加入量w （SiO 2微粉）=4%，w （150目SiC ）=6%时，材料的性能最佳，抗渣性能良好。将研制的这种浇注料中加入适量的耐热钢纤维和防爆剂，进行规模化生产实际应用于国内多家多条2500t/d 水泥窑的窑口部位，使用寿命达到甚至超过12个月，在使用周期内，该浇注料极少出现大的裂纹和剥落现象，磨损程度很小，几乎未发生化学侵蚀现象。
周永生等[35]和刘振英等[36,37]还均以黏土熟料、锂长石、瓷粉和铝酸钙水泥等为原料，外加三聚磷酸钠，分别研究了SiO 2微粉和纳米级SiO 2对水泥窑用耐碱浇注料性能的影响。结果表明：随着SiO 2微粉加入量的增加，材料经过110℃烘干和1000℃热处理后的常温抗折强度和耐压强度先增大后减小，当加入量w （SiO 2微粉）=5%时，常温抗折强度和耐压强度均出现最大值；随着SiO 2微粉加入量的增加，材料的抗碱侵蚀性逐渐增强，线收缩率增大；纳米级SiO 2的引入，能够填充在水泥颗粒间，减少了水的用量，提高了材料的高温强度。李艳等[38]以特级矾土骨料及细粉、铝酸钙水泥和SiO 2微粉为原料，通过研究SiC 的加入量以及加入形式，研制出适用于水泥窑
分解系统的耐碱、耐磨和防堵塞性的含SiC 的浇注料。结果表明：SiC 加入量越大，浇注料的加水量也越多；随着SiC 加入量的增大，材料的体积密度降低，强度总体下降；含SiC 的浇注料表现出更好的抗结皮性能；SiC 以细粉的形式加入时，更能提高材料的耐碱性能。
刘振英等[39]还以亚白刚玉骨料及细粉和SiC 粉为原料，以铝酸钙水泥和SiO 2微粉为复合结合剂，外加减水剂三聚磷酸钠，研制出适用于燃烧器前端、水泥窑的下料管、篦冷机前端顶部和三次风管的拐弯处等部位的耐磨浇注料。结果表明：SiC 的引入能够阻止有害气体对耐磨浇注料的化学侵蚀，提高了材料的机械强度、抗热震性和耐磨损冲刷性；该料具有良好的耐磨性能，达到相应标准，能够承受住粉尘气流的冲刷。
此外，梅朝鲜[40]研究了水泥窑用耐火浇注料在使用中的非正常损坏原因，指出具体原因有：（1）由于扒钉在焊点处开焊，造成锚固件的脱落，最终导致浇注料成片脱落。（2）浇注料的抗热震性差，持续的周期性温度变化导致浇注料热疲劳损坏。（3）没有按照规定的施工要求进行施工操作，具体表现为：①为了便于施工，加水量明显偏大，造成材料的强度降低；②没有预留膨胀缝，导致升温时产生很大的膨胀力；③施工结束后立即点火，没有养护和烘炉过程，造成浇注料因温度急剧上升导致爆裂、剥落，产生大面积脱落。（4）窑的不正常操作。
针对以上这些导致材料损坏的原因，提出了解决措施：（1）选择与窑设备护铁材质一样的锚固件和焊条，并尽量采用焊点多的单个锚固件或增加焊点长度，提高焊接牢固度。（2）采用抗热震性好的浇注料。（3）提稿浇注料质量，提高热容量，降低温度波动变化量。（4）提高施工质量，严格按照浇注料的施工说明操作。张芝兰[41]也介绍了几种在大型水泥窑实际应用中取得理想效果的锚固件，具体有锚固座系统与锚固砖，Y 形、V 形、U 形扒钉以及锚固砖和扒钉共同作为锚固件形成浇注料网状骨架的结构形式。2.2喷涂料
喷涂料是一种利用气动工具以机械喷射方法施工的不定形耐火材料，具有工期短、效率高和强度高等特点[42-44]。
韩晓光[45]采用在水泥窑的窑头罩和窑门穹顶等处喷涂200mm 厚保温绝热料和200mm 厚耐火绝热料的双层复合衬结构，对天津市振兴水泥有限公司
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一条2000t/d 生产线的窑头罩和窑门穹顶部位的原砌砖结构进行了改造。使用结果表明：窑的运转率明显提高，喷涂料的保温性能好，强度高，抗热震性好，耐磨性和抗冲刷性优良，使用寿命超过传统砌砖，经济效益大大提高。
笔者等[46]以焦宝石、铝矾土、棕刚玉、蓝晶石、Al 2O 3微粉、SiO 2微粉和铝酸钙水泥为原料，通过在施工时添加急结剂，制备出施工时不产生粉尘的湿法喷涂料，并将该料应用于水泥厂篦冷机部位。使用结果表明：该料施工时现场环境优良，不产生粉尘；该料使用效果良好，未发生损坏现象。日本[47]有报道以高纯Al 2O 3和高纯SiC 等为原料，研制出一种预热器用SiC 质湿法喷涂料，将该料应用在水泥厂的预热器部位。使用结果表明：该料具有良好的高处压送性能及附着性能，工作18个月后，材料仍具有较厚的残存，使用效果良好。2.3可塑料
可塑料是由一定级配的耐火骨料、黏土细粉、水及化学结合剂按照一定比例经过充分混练而成的泥坯状或泥团状的具有一定黏性和可塑性的不定形耐火材料，具有良好的抗热震性以及良好的耐剥落性和耐腐蚀性[48-50]。
国内的可塑料通常是以捣打的方式进行施工，并且多用于冶金行业，作为内衬材料使用，在水泥行业应用较少。日本的一项研究表明[51]，在预热器和旋风除尘器内筒安装部位以及进料口部位以喷涂可塑料作为内衬材料。使用结果表明：使用1年半后，未发现有明显的蚀损和脱落等现象，仍保持良好的状态，并且尚在继续使用中。国内方面，李艳等[52,53]以电熔刚玉、SiC 、广西泥和SiO 2微粉为原料，以磷酸二氢铝为结合剂，制备出应用于大型干法水泥回转窑纯低温余热发电用耐磨可塑捣打料。使用结果表明：该料保温性能好，强度高，耐磨性优良，使用寿命最长可达5年。3预制件
预制件是一种介于定形和不定形耐火材料之间
的一种产品，是将不定形耐火材料定形化，兼具定形和不定形耐火材料的优点，是不定形耐火材料施工和应用技术发展的一个新方向。预制件只需在成型后经过较低温度的热处理，然后在现场拼装组合后即可投入使用，目前主要应用在篦冷机喉部、篦冷机矮墙、三次风闸阀和窑尾烟室等部位。
张芝兰[54]指出预制件与浇注料相比体现的优点
在于：耐压强度高；抗热震性好；耐磨损性优；节省砌
筑时间；节省养护、烘烤时间；不受环境温度限制；便于更换拆装；更长的储存期以及更长的使用寿命。
范泳等[55]针对篦冷机喉部所用耐火浇注料使用寿命短，影响该线的生产运转率这一问题，制备出耐火预制件，并将该预制件应用在某水泥厂5000t/d 水泥窑篦冷机喉部。使用结果表明：预制件在使用10个月后几乎完好无损，保守估计能使用2年以上，提高了该部位耐火材料的使用寿命以及窑炉的生产运转率。浙江长兴某耐火材料厂[56]针对篦冷机矮墙、三次风阀板、三次风管转弯和两路风分风处使用的刚玉质浇注料耐磨性和抗冲刷性差，使用周期短的问题，研制出刚玉—莫来石预制件。将该预制件应用于篦冷机三段矮墙部位，使用寿命为20个月；应用于三次风阀板部位，使用寿命为18个月；应用于三次风两路风分风处部位，预计使用寿命可达2年以上。4结语
我国在水泥窑用耐火材料的研发上已经取得了一定的成绩，但是随着水泥工业新技术的不断涌现，这就需要耐火材料也要随之发展，来适应新的工作环境。例如：近年来新出现的替代燃料技术，即把一些工业废料作为燃料使用或者利用余热技术等，水泥工业使用这种替代燃料不但节约了资源，而且还保护了环境。但同时这些替代燃料的使用也会使水泥窑内碱、氯、硫含量增加，加剧了对耐火材料的损毁。因此这就需要耐火材料行业与时俱进，与新技术配套使用的耐火材料的研制工作显得极为重要。预计今后水泥窑用耐火材料将继续向无铬化、环保化方向发展，不定形耐火材料所占的比例将会继续加大，耐火材料在种类上会不断推陈出新，品质上会取得更大的突破和发展。耐火材料技术的不断更新会为水泥工业的发展打下坚实的基础，二者相辅相成，共同发展。
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（编辑：刘翠荣）（收稿日期：2012-09-17）
（上接第10页
）
表52012年8～9月烧成系统主要操作参数
表4
2012年8～9月熟料矿物组成和平均强度w (C 3S)%58.30
w (C 2S)18.85
w (C 3A)10.50
w (C 4AF)9.73
抗压强度/MPa 3d
30.728d
58.90表6
2012年8～9月生、熟料化学成分及率值分析
虽地处高原环境又采用100%无烟煤煅烧水泥熟料，但只要控制好煤粉细度及风、煤、料的合理匹配，尽量提高并稳定较高的二、三次风温，以保证窑头和分解炉内煤粉的燃烧速度和燃尽率，就可实现烧成系统的优质、高产、安全、稳定运行，并能生产出高标号的水泥熟料。3结语
生产实践证明，由我院设计的3500t/d 熟料、
100%采用无烟煤为燃料的新型干法水泥熟料生产线，在工艺技术上是成熟可靠的。只要在生产控制
和工艺操作管理上严格把关，完全可以实现稳定运
行，从而可为企业创造可观的经济效益，且能充分、合理、综合利用国家资源，有利于国民经济可持续发展。
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（编辑：沈新）（收修改稿日期：2012-12-19）
表32012年8～9
月入窑平均煤粉样的工业分析煤粉细度控制在80μm 筛筛余≤2.5%；水分≤8.0%。
2013年第2
期
-
-23
水泥窑用耐火材料的研究进展
作者：张巍， Zhang Wei
作者单位：派力固 大连工业有限公司,辽宁 大连,116600
刊名：
水泥工程
英文刊名：Cement Engineering
年，卷(期)：2013(2)
被引用次数：4次
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引用本文格式：张巍.Zhang Wei水泥窑用耐火材料的研究进展[期刊论文]-水泥工程 2013(2)