水泥回转窑过渡带耐火材料的选用

       水泥回转窑过渡带环境温度较高，入窑后的物料进行充分加热，但未能达到烧成状态，受烧成带影响，过渡带处于热工不稳定状态。

       由于过渡带温度波动大，熟料内部液相量少、液相粘度不够，造成窑皮时长时消，粘挂不牢，使衬砖长期裸露在高温环境之中，直接经受高温熟料的冲击和磨损，与水泥熟料中熔体、硅酸盐低熔物、窑气中K₂O、SO₂、KCl等组分对高温裸露衬砖的渗透、化学侵蚀，在温度梯度和侵蚀层浓度梯度的作用下，衬砖变质层出现致密化，结构层极易发生开裂、脱落。往复循环，衬砖寿命受到严重影响，是新型干法水泥窑的薄弱环节。

       同时，由于过渡带温度场容易受喷煤管及燃料变化的影响而不断变化，耐火材料在反复的温度场变化时，容易出现热疲劳现象，一般材料承受不了由于温度场变化引起的急冷急热，导致过渡带衬砖出现损坏。

       所以，水泥回转窑过渡带耐火材料，不仅要有较高的强度以及抵御机械应力，较强的抗热震稳定性以防止热疲劳损害，还要有良好的高温性能和抗侵蚀性。

       镁铝尖晶石砖因与水泥熟料的主成分均属于碱性材料，所以具有优异的抗侵蚀性能，由于添加了镁铝尖晶石，可以获得热震稳定性，因此一直被国外企业推荐应用于水泥回转窑过渡带。由于我国耐火材料起步较晚，相关技术发展较为缓慢，直到进入21世纪，才逐步被我国耐火材料企业进行模仿生产，但普通的尖晶石砖由于生产原料、生产工艺、生产设备和生产技术等因素制约，在水泥回转窑过渡带的使用寿命一般为3-4个月，最长时间不超过6个月，因此水泥回转窑用镁铝尖晶石砖的市场始终被进口产品垄断。

       2006年，郑州真金公司所生产的镁铝尖晶石砖破解了这一难题，该产品在新型干法水泥窑过渡带二档轮带区的使用寿命可达一年以上，能够和烧成带窑衬保持同步运行，较少了停窑维修次数，为用户创造了可观的经济效益。

       真金牌镁铝尖晶石砖在华新水泥武穴公司6500t/d大窑上安全运行366天，在华新水泥阳新公司6500t/d大窑上安全运行456天。华新水泥14条5000t/d以上大窑过渡带，全部使用“真金牌”镁铝尖晶石砖，运行周期均在12个月以上，与烧成带窑衬保持了同步运行。

       随着节能降耗绿色发展理念的推广，镁铝尖晶石砖导热系数较高（350℃，4.0W/m·K）的缺陷越来越明显，同时随着我国耐火材料行业的实践应用，我国水泥行业逐渐采用了相对导热率低的硅莫砖（350℃，2.5W/m·K）代替了镁铝尖晶石砖，并且得到了较好的效果。

       硅莫砖是我国研发的一种具有中国特色的耐火材料，使用位置主要集中在窑尾，经过实践，4000t/d及以下水泥回转窑过渡带目前大多采用了硅莫砖进行砌筑，5000t/d回转窑过渡带因工况负责，虽有部分采用，但未完全推广。

       过渡带分为上过渡带和下过渡带。在上过渡带一般采用1650硅莫砖（规模红砖）即可，下过渡带由于温度较高，只能采用镁铝尖晶石砖或1680硅莫砖（硅莫红砖），由于该区域温度较高，过渡带用耐火材料的使用寿命一般在12个月左右。

       硅莫砖与镁铝尖晶石砖相比具有导热系数低、热震稳定性好、性价比高的优势；镁铝尖晶石砖与硅莫砖相比较，具有抗侵蚀性能强的优势，和导热率高的劣势，在系统处理垃圾水泥回转窑上，镁铝尖晶石砖的抗碱硫侵蚀效果更好，所以从安全系数考虑，大型回转窑大多仍采用镁铝尖晶石砖进行砌筑。整体上，硅莫砖因性价比优势，在国内水泥回转窑应用上有替代镁铝尖晶石的趋势。