針對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)線窯爐系統(tǒng)耐火材料襯料的損毀機(jī)理，其主要特點(diǎn)是，內(nèi)襯與高溫接觸面大，溫度超過(guò)1450℃是最基本要求，以便在合理的反應(yīng)速率下生成水泥熟料相。在最熱部位，窯中氣體溫度超過(guò)1800℃，因此只有堿性耐火材料能耐得住與水泥熟料、燃料灰分、窯塵和各種氣體所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)、能承受較高的熱負(fù)荷。

? ? 新型干法水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料應(yīng)滿足下列要求。

　　1、易于掛好窯皮并保護(hù)好窯皮

? ? 堿性耐火磚在熱面溫度就可維持在600~800℃左右。熱面層的熱膨脹率只為0.6％—0.7％，這時(shí)耐火磚就比較穩(wěn)定，不易炸裂，如若裸露在1700℃以上火焰下，熱面溫度達(dá)1500℃以上，熱面層耐火磚的膨脹率就可能達(dá)到1.5％(如鉻鎂磚)，升溫時(shí)耐火材料內(nèi)溫差應(yīng)力超過(guò)了磚的本身強(qiáng)度，開(kāi)裂剝落就無(wú)法避免。堿性耐火磚的C2S和C2F含量較高時(shí)，有利于熟料反應(yīng)并掛好窯皮，但窯溫變化頻繁時(shí)，窯皮不容易掛牢，時(shí)掛時(shí)掉，堿性耐火磚經(jīng)常處于局部露磚的情況下，嚴(yán)重影響堿性耐火磚的使用壽命。曾有資料報(bào)道過(guò)茶水泥廠烷成帶窯襯末掛好窯皮，使用一周便被迫停窯的現(xiàn)象。莫來(lái)石磚理化性能優(yōu)異，有人嘗試將莫來(lái)石磚用于燒成帶，但由于其掛窯皮性能不佳，最終結(jié)果并不理想。

　　2、良好的抗化學(xué)侵蝕能力

? ? 氧化鈣含量約65％的窯內(nèi)物料，其化學(xué)特征是堿性較強(qiáng)，在燒成帶的高溫下，它會(huì)與耐火材料發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕。在燒成帶的物料中含有約23％~28％的液相時(shí)，它就更易侵蝕耐火材料。鎂磚和白云石磚由于本身都是堿性的，所以能抵抗熟料的侵蝕。除此之外，幾乎所有耐火材料都會(huì)受到窯內(nèi)物料的化學(xué)侵蝕。同時(shí)，燃燒產(chǎn)生的氣體以及物料內(nèi)揮發(fā)出來(lái)的硫、氯、堿等均對(duì)各種耐火材料有很強(qiáng)的化學(xué)侵蝕作用。

　　3、良好的抗熱震性

? ? 在停窯、開(kāi)窯以及回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)狀況不穩(wěn)定的狀況下，機(jī)械電氣設(shè)備故障，頻繁開(kāi)停窯時(shí)都將使溫度急劇變化，導(dǎo)致熱震破壞加劇。在正常情況下，回轉(zhuǎn)窯每轉(zhuǎn)一次的時(shí)間少于1min。當(dāng)窯每轉(zhuǎn)一次，窯內(nèi)耐火材料(包括燒成帶的竊皮)在熾熱的窯內(nèi)氣體中暴露一次，其余時(shí)間被物料覆蓋。這樣窯內(nèi)耐火材料的表面溫度，將經(jīng)受用期性的波動(dòng)，溫差可達(dá)400℃，而耐火材料內(nèi)部仍處于較低的溫度，耐火材料內(nèi)外的溫度差，使內(nèi)部產(chǎn)生熱應(yīng)力，從而導(dǎo)致破壞。

　　4、足夠的荷重軟化溫度和耐火度

? ? 用于燒成帶的耐火材料，其耐火度最低應(yīng)達(dá)1730℃以上常用于燒成帶的堿性耐火磚，其耐火度大于1750—1790℃。

　　耐火磚的荷重軟化溫度是指耐火磚受0.2MPa壓力的情況下開(kāi)始軟化的溫度。鎂磚的荷重軟化溫度比熟料燒成溫度高約150℃。更高的荷重軟化溫度并不可取，因堿性耐火磚將使窯皮難以形成。在較高的溫度情況下，耐火材料應(yīng)稍具有某種程度的可塑性，以承受不正常的壓力負(fù)荷。

　　5、具有較低的熱膨脹率

? ? 窯筒體的線膨脹系數(shù)高于耐火材料的線膨脹系數(shù)，但由于窯筒體在正常的情況下，溫度不超過(guò)280—365℃，而窯用耐火材料的平均溫度大致為800—900℃，因而窯筒體的線膨脹率則比耐火材料低，在圓周方向也發(fā)現(xiàn)耐火材料的膨脹量比窯筒體大。線膨脹系數(shù)對(duì)鑲砌時(shí)確定砌縫大小和熱穩(wěn)定性都有影響，線膨脹系數(shù)越大，則耐火材料受熱后內(nèi)部熱應(yīng)力越大，溫度急劇變化時(shí)也易遭損壞。

? ? 6、良好的力學(xué)強(qiáng)度

　　耐火磚在回轉(zhuǎn)窯的操作中，要經(jīng)受很高的應(yīng)力，因此要求它具有較高的力學(xué)強(qiáng)度。一般以常溫下的耐壓強(qiáng)度作為衡量的指標(biāo)，其可與氣孔率等指標(biāo)相綜合來(lái)判斷制品的質(zhì)量和燒結(jié)性等。

　　耐火磚的常溫耐壓強(qiáng)度直接關(guān)系到回轉(zhuǎn)窯筒體的穩(wěn)定性和在運(yùn)轉(zhuǎn)中的變形。窯筒體在運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)造成周期性的加壓和松壓，使耐火磚承受巨大的應(yīng)力，影響耐火材料的壽命。窯徑越大，產(chǎn)生的應(yīng)力越大，運(yùn)轉(zhuǎn)中可能引起窯筒體發(fā)生裂縫?；剞D(zhuǎn)窯用耐火磚常溫耐壓強(qiáng)度最好在45—65MPa之間。窯爐系統(tǒng)特殊部位使用的耐火澆注料熱處理后耐壓強(qiáng)度可達(dá)140MPa左右。

　　7、合適的氣孔率

? ? 由于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯要經(jīng)受強(qiáng)烈的化學(xué)侵蝕及滲透，所以具有合適的顯氣孔率也很重要。氣孔率太大，則煙氣和液相易滲透和沉積有害組分.從而損壞窯襯。但氣孔率并非越低越好，保持一定的顯氣孔率對(duì)水泥窯燒成帶形成窯皮及緩沖熱膨脹應(yīng)力是有好處的。顯氣孔率最好保持在16％—18％之間為宜。