堿性耐火磚在回轉(zhuǎn)窯中的損毀原因分析
水泥生產(chǎn)過程中，回轉(zhuǎn)窯窯磚主要承受熱應(yīng)力、機(jī)械應(yīng)力、窯料和窯氣中的一些化合物的化學(xué)侵蝕。這些應(yīng)力之間在一定程度上有聯(lián)系，加速了耐火磚的損壞。
1 化學(xué)侵蝕
水泥原料的主要成分是CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等。原料在通過回轉(zhuǎn)窯的過程中被加熱反應(yīng)，此時(shí)一些低熔相物料在合適的溫度下會(huì)與逐步加熱的生料一起附著著耐火磚的表面，隨后液相中的各種化合物滲入到耐火磚的空隙內(nèi)，其量逐步增加，最終將孔隙填充，此時(shí)耐火磚的體積密度、顯氣孔率、耐壓強(qiáng)度、熱膨脹率、熱傳導(dǎo)系數(shù)等物理性能都有所改變，從而引起耐火材料的結(jié)構(gòu)性剝落，縮短耐火材料的使用周期。其中堿、硫、氯等有害化合不僅產(chǎn)生上述物理性能的變化，而且與襯料的成分作用生成低熔物，降低耐火材料的使用壽命。
2 熱應(yīng)力
水泥熟料在生產(chǎn)過程中，火焰中心溫度接近2000℃，熟料的煅燒溫度在1400～1450℃，在此部位的襯磚受溫度的作用產(chǎn)生熱應(yīng)力。一般來說，在高溫部位的襯磚表面都掛有窯皮，當(dāng)窯皮脫落以后，火焰直接接觸磚的表面，耐火磚的部分表面形成熔融狀的共熔體，造成耐火磚的熔融損毀。當(dāng)有窯皮存在時(shí)，高溫熟料與耐火磚發(fā)生反應(yīng)，并且熟料液相向耐火磚內(nèi)部滲透，從而造成磚的損毀。當(dāng)耐火磚表面沒有窯皮，若火焰溫度超過1700℃時(shí)，易造成磚的高溫部位的礦物晶格結(jié)構(gòu)過熱損壞。另外，窯料和窯氣之間存在一定的溫差，這種溫差在窯回轉(zhuǎn)一次出現(xiàn)一次，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)過程中，形成熱震損壞。
3 機(jī)械應(yīng)力
水泥熟料在生產(chǎn)過程中，耐火磚與耐火磚之間，耐火磚與窯料之間，耐火磚與金屬筒體及襯砌設(shè)置的金屬件受熱膨脹相互之間作用產(chǎn)生應(yīng)力，造成襯磚損壞。稱之為機(jī)械應(yīng)力?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)機(jī)械應(yīng)力主要有：回轉(zhuǎn)窯筒體在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，筒體橢圓度變形對(duì)襯磚產(chǎn)生的應(yīng)力;金屬擋磚圈對(duì)襯磚產(chǎn)生的應(yīng)力;襯磚受熱膨脹相互之間作用產(chǎn)生的應(yīng)力;襯磚在回轉(zhuǎn)過程中襯磚運(yùn)轉(zhuǎn)錯(cuò)位產(chǎn)生的應(yīng)力;襯磚插縫鐵板體積膨脹對(duì)襯磚產(chǎn)生的應(yīng)力。
回轉(zhuǎn)窯內(nèi)每個(gè)部位的襯磚的損壞基本都是由上述幾種應(yīng)力相互作用所致。以下是生產(chǎn)水泥時(shí)回轉(zhuǎn)窯內(nèi)耐火材料的使用條件及損傷原因。
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