摘要:

2008年，中国水泥年产量13亿多吨，其所用水泥熟料绝大部分是回转窑煅烧而成。近30年来，预分解窑（PC）和预热器窑（SP）陆续投入生产，窑的转速提高3～4倍，工作温度高、热负荷大，原材料成分易变化，有害成分碱金属、硫和氯等物质蒸发和凝聚的数量大，致使碱腐蚀严重。因此，该类窑对耐火材料的品种和质量要求较高，应该认真面对。

在传统水泥回转窑中，不定形耐火材料主要用于前、后窑口和湿法窑链条带等部位，其品种有：高铝质耐火浇注料和钢钎维增强耐火浇注料等；在PC窑和SP窑中，除用于前、后窑口部位外，在分解炉、预热器、三次风管、窑门罩和冷却机等部位也广泛使用不定形耐火材料，其品种有：刚玉质和高铝质耐火浇注料、钢纤维增强耐火浇注料、耐碱浇注料、自流耐火浇注料和隔热浇注料等，用量约占整个窑用耐火材料的1/3。因此，不定形耐火材料在新型窑中占有重要地位。

1.回转窑窑口耐火浇注料的使用条件

回转窑窑口耐火衬是窑衬的薄弱环节，特别是前窑口耐火衬，使用温度在1100℃左右，需要承受急冷、急热气流冲击，高温水泥熟料磨损和高温有害气体碱腐蚀等，使用条件十分苛刻。衬体的损毁主要是：开裂、剥落和磨蚀，故要求耐火材料必须具有良好的抗热震性、耐磨性和耐碱性。

回转窑窑口筒体不变形时，一般可用抗剥落的高铝砖、尖晶石砖和直接结合镁铬砖等定型制品砌筑，并用优质泥浆做接缝料，以便形成整体，防止掉砖，提高寿命。然而，筒体变形普遍存在，故用耐火浇注料浇灌，钢壳上焊上铆固钉，浇注料中掺加钢纤维增强耐火浇注料，按规程施工和烘烤，来满足窑口筒体衬的生产需要。

在国外，水泥窑前窑口上广泛采用刚玉质和高铝质钢纤维增强耐火浇注料，其使用寿命可达2～8个。浇注料的高铝含量高、强度高。因此，抗热震性差、易开裂剥落，降低使用寿命。生产实践证明，钢纤维增强高铝质耐火浇注料的使用效果，比刚玉质浇注料要好。

2.回转窑窑口用耐火浇注料的研发

回转窑窑口用钢纤维增强刚玉质和高铝质耐火浇注料，在多年使用中易发生开裂剥落，即抗热震性不好，使用寿命较低。据此，北京通达、浙江锦诚和开封特耐等单位，研发了高铝质耐火浇注料、高铝莫来石质浇注料和莫来石质耐火浇注料等，使用寿命一年以上，获得了良好的使用效果。

众所周知，黏土砖的抗热震性和耐碱性优于高铝砖，原因是铝含量低；强度高、耐磨性好、抗震性差。在窑口用浇注料中，Al2O3 含量为50%～70%，强度适中（既兼顾耐磨性，又有适宜的抗热震性），烘干和耐压强度（1100℃）分别约为40MPa和70MPa。应当指出，耐火浇注料是由骨料、粉料、结合剂和外加剂（物）等组成，使用前基质中的相组成处于非平衡状态，使用时在高温作用下，基质中的各组分将遵循相平衡关系重新组成新的相平衡（即获得优良的使用性能和原位反应）。因此，应当选择适用的组成材料，优化配料设计，达到良好的烧结性、体积稳定性、耐蚀性和高温力学性能。