【水泥】水泥窑窑口用耐火材料
窑口衬料的使用周期严重制约了全窑的使用寿命。窑口易变形造成的频繁掉砖、二次风温度的大幅度提高、 窑体的斜度加入和转速的加快、窑口没有稳定的窑皮，使得窑口窑衬必须能承受熟料的磨损、高温气流的冲刷及物料的碱蚀。
随着大型干法回转窑技术上不断发展和完善，熟料日生产规模的不断扩大，其设备运行工作条件出现新的特点，对耐火浇注 料尤其是窑口浇注料提出了更高的要求，窑口窑衬是大型回转窑中最薄弱窑衬之一。在大型干法窑生产中，回转窑窑口处窑气温 度可高达1400°c左右，离窑熟料温度高达1400℃，入窑二次风温度达1200°C，窑口几乎是完全裸露在1700°C高温火焰的辐射之下 和约1400°C高温的颗粒较大、强度很高的熟料的磨损和冲刷下。 工作条件十分苛刻，窑口衬料的使用周期严重制约了全窑的使用寿命。窑口易变形造成的频繁掉砖、二次风温度的大幅度提高、 窑体的斜度加入和转速的加快、窑口没有稳定的窑皮，使得窑口窑衬必须能承受熟料的磨损、高温气流的冲刷及物料的碱蚀。另外，还要经受故障停窑及急冷急热的冲击。事实上，国内回转窑由于诸多的原因，停窑频繁，造成窑口耐火材料遭受更多的热震。 有关统计表明，80%以上的停窑是由于局部耐火材料的蚀损造成 的。下图为某水泥公司Φ8m x72m回转窑窑口护板结构和窑口浇注料形式图。
（窑口护板结构及窑口浇注料形式
a-护板结构；b-窑口结构）
针对窑口薄弱的特性多采用具有优越抗热震性能、抗冲击性 能和耐磨性能的浇注料。使用时，在窑体焊上锚固件，用刚玉质 或高铝质钢纤维增强浇注料整体浇注窑口，采用高性能窑口专用 耐火浇注料或改进型窑口专用耐火浇注料，就可以对上述的破坏 作用起到有效防御，从而使窑口耐火材料的使用周期达到与窑内烧成带同步的效果。
由此，我们能明显看的出来，前窑口耐火浇注料的使用寿命对整条水泥生产线的运转周期有着至关重要的影响。
而影响回转窑窑衬使用寿命的主要几个方面如下：
①回转窑作为动态设备，在运行使用过程中，前窑口的耐火浇注料承受着两种机械应力：一是窑的径向剪切应力，二是沿窑筒体方向的轴向挤压应力。径向剪切应力主要来源于回转窑运行中产生的机械变形，随着窑径加大，窑速加快，前窑口周期性的受压和松压作用加剧，耐火浇注料承受的径向剪切应力的破坏也更大。前窑口的轴向挤压应力产生的主要原因是因窑筒体与水平线成3.5%～4%的倾斜，窑内物料在窑运转时从窑尾向窑头方向运动，前窑口浇注料在运动物料的推力，及窑内耐火砖的轴向分力的共同作用下，有往窑头方向移动的趋势。在这两种机械应力的作用下，对前窑口浇注料要求有足够的机械强度。
②回转窑运行过程中前窑口熟料出口温度达到1400℃，入窑二次空气温度达1200℃，在窑体运转过程中，窑皮时挂时落，温度变化频繁，由此产生的热应力是前窑口浇注料损坏的主要原因之一。随着水泥工业大型化的发展趋势，窑径也不断增大，窑口的出料量也在增加，这不仅使机械应力变大，窑内的热力强度也要大幅度提高，浇注料单位面积所受的热负荷也相应增大，热应力的破坏作用更加明显。在这种情况下，前窑口浇注料应该具有更好的热震稳定性。
③化学侵蚀是水泥窑用耐火材料损坏的主要原因之一，由于每个地区的石灰石品位，采用燃料的品质不同，窑内碱、氯、硫等有害成分的含量也不一样，生矿石和原燃料中的有害成分在高温下挥发，这些碱性气体随着生料一起进入窑内，在窑内1350℃～1450℃环境温度下，窑料中的有害成分和碱性气体与前窑口浇注料产生强烈的化学侵蚀作用，形成膨胀性矿物使其开裂剥落，发生“碱裂”破坏。因此，前窑口浇注料应该具有良好的耐碱性。
综上所述，前窑口浇注料在高温环境下应该具备足够的耐火度、机械强度、热震稳定性和耐碱性。
目前，市面上已经有在正常操作情况下，窑口浇注料的寿命达到10~12个月的产品。
窑口浇注料是水泥回转窑的关键用材之一，虽然其用量相对较少，但对窑的正常运行起着非常关键的作用，所以用户在选择是应注意一些表观上的要求，主要体现在：
1、浇注料混合物中颗粒级配是否合理，颗粒偏大、颗粒偏析、粉料偏多等，在采购验收时是可以根据经验直观检查出来的，也可要求进行现场测试，做到万无一失。
2、一般的情况下，窑口浇注料的添加成分比较多，尤其是基质粉料，这就要求这些混合料必须是均匀的，从表观上看，应该不能有不同颜色的物料参杂其中，如果颜色是五颜六色，这说明混合不均，势必对使用寿命有影响。
3、要正确的掌握结合剂的种类和用量。从窑口浇注料分包情况去看，就可以观察结合剂的用量及种类，一般高档的结合剂，其用量较少，且分包要求非常严实。
4、包装物的标识是不容忽视的，生产日期、使用期以及其他事项必须明了清晰。
窑口浇注料施工时的注意事项：
现在许多用户对耐火材料的施工，通常是要求材料供方直接施工的，供方施工的话则避免了在施工过程中造成的不必要的缺陷和遗漏。但窑口浇注料的施工，有时用户是突击抢修，这必须要掌握好所购窑口浇注料的施工特点。
1、窑口浇注料尽可能的不用存放时间较长的材料，也就是说一般要求用户不要库存太多，掌握好使用周期，最好是选择与烧成带砖使用寿命能同步的材料，这样就能较好的掌握了。大部分用户在采购时是把浇注料与砖分开给不同供方的，我们建议窑口浇注料应该与烧成带用砖选择同一个供方。一方面为供方的服务到位提供了条件，另一方面在施工时就能避免一些受影响的因素。
（某水泥厂窑口形式、扒钉的形式与焊接示意图）
2、锚固件的标准化及焊接质量、铆接方式等都会影响窑口浇注料结体的使用寿命，有时是致命的，为此，在施工前必须认真做好这一准备工作。还有通常合理的支模方式是为了能使浇注料的连续施工，符合窑口浇注料的施工特点，进而使窑口整体浇注性能良好。
（某水泥厂窑口扒钉的排列以及膨胀缝的放置示意图）
3、一般供方的包装，主料与结合剂都是分包的，在施工时就必须把结合剂和主料干混均匀后才能加水搅拌。这一点，很多用户在实际操作中被淡化了。水分加入量控制也是用户在实际过程中被忽略的，在保证流动性的同时控制加水量是必须的，如果水分的加入量过多，超过了供方提供的数值，那就有问题了，必须检查浇注料的质量了，更应该与供方联系。
4、浇注料在使用前，一般都应该进行试块检验。试块测试完无问题之后则可进行施工操作。