工业炉内衬用耐火材料的选择

1.1 水泥窑

20世纪80年代初，水泥回转窑用耐火材料技术基本定型。 大体来说，大型SP和PC回转窑的转筒内，烧成带用直

接结合镁铬砖，分解带用高铝砖，筒后部用耐碱砖或普通黏土砖。 20世纪末21世纪初出现硅莫砖，窑筒内除了烧成

带、前后窑口外，其余部位采用不同牌号的硅莫砖。当今水泥行业，新型干法窑是技术发展主流， 烧成温度在145

0℃左右，窑内燃烧气体温度可达1700℃以上，甚至接近2 000℃。为了满足第二代新型干法水泥技术要求，选用的

耐火材料要具有节能降耗，绿色环保，长寿高效，安全稳定等多种功能。因此，烧成带用镁铁铝尖晶石砖代替镁铬砖

(因易产生毒害人体的六价铬)，过渡带用镁铝尖晶石砖，并试用三层(工作层，保温层，隔热层)结构的新型复合砖，其

工作层为高强，耐磨，抗侵蚀的莫来石，隔热层为含锆氧化铝纤维板，保温层具有高强度，低导热并作为骨架连接工

作层与隔热层， 在窑37～47 m处比硅莫砖的窑壳表皮温度降低60℃，以及采用高性能胶泥，预制件等，使水泥大型

回转窑从一年一大修，向三年两大修发展。

1.2 石灰，白云石窑

石灰与白云石二者化学成分和化学性质相近，煅烧温度大体相同，有些企业在同一窑烧石灰与烧白云石轮换使

用。 其内衬用耐火材料大致有三种类型，一种是煅烧带用镁铝尖晶石砖，过渡带为高铝砖，预热带为黏土砖，隔热层

为耐火纤维或轻质砖，这种形式的窑表面温度 300～350℃，内衬寿命1～2年;第二种煅烧带是尖晶石质轻、重质复合

砖，壳体表面温度 250℃以下，内衬寿命2～3 年;第三种是采用预制块与浇注料组成内衬，壳体表面温度也是250℃

以下，寿命也是2～3 年。

宝钢在煅烧带的16.1～19.55 m 用红柱石砖代替尖晶石复合砖，窑壳表面温度降低，窑体重量减轻，挂窑皮性能

也好，使用2年后清除窑皮，红柱石砖保存完好，复合尖晶石砖剥落严重。 因为红柱石比尖晶石真密度小，若将煅烧

带全部用红柱石砖，窑体重量可减少35 t，壳体温度可降低100℃。入料口及窑头、窑尾部位受块状物料的冲击和磨

损，易发生破损和剥落，是使用寿命最短的部位。武钢使用耐磨耐碱浇注料，无修补使用36个月以上。

煅烧带用磷酸盐结合不烧复合砖， 重质部分采用均化矾土熟料为主要骨料，加入 4%红柱石为膨胀剂，并提高抗

热震性，保温层以氧化铝空心球与膨胀珍珠岩 2∶1 配料，一体成型。

鞍钢在煅烧带于 1992年由镁铬砖改为镁铝尖晶石砖，后来又改为复合磷酸盐砖，双层结构改为复合结构，由干

法砌筑改为湿法砌筑，由依次排列砌筑改为错位砌筑，后来又改为预制块与浇注料复合砌筑，预制块和浇注料自身内

嵌有金属锚固件，直接固结在钢壳上，预制块与浇注料内嵌有一层隔热材料，窑外壳由320 ℃降低到 222 ℃，进一步

改进在筒体内增加一层NJS纳米级微孔隔热毡，使壳体由220 ℃降到176 ℃。

1.3 球团窑(链篦机-回转窑)

近年来得到快速发展，球团的总生产能力每年达6 000万t以上，回转窑的窑头温度1150～1 180 ℃，窑尾1050

～1080 ℃。环冷机受料区温度达1100～1 300 ℃。选择耐火材料必须根据不同部位的使用条件，链篦机主要有耐磨

高铝浇注料，轻质莫来石浇注料，有些浇注料中使用锚固砖。回转窑一般用带锚固件的高铝莫来石预制砖和同材质的

浇注料相间隔混合砌筑。 环冷机一冷段的吊挂砖由不烧磷酸盐砖改为烧成高铝砖，炉顶改为低水泥浇注料，使用寿命

由几个月延长到2年。

1.4 氧化锌窑

回转窑是火法生产氧化锌的主要设备，在炉料中配入焦粉等还原剂，利用锌金属易挥发的性质，金属锌蒸汽进入

烟气，遇到高温条件下的氧气产生氧化锌。钢铁生产产生大量除尘灰，其中含有锌。随着钢铁发展，氧化锌回转窑也

得到发展。

1.5 氧化铝及其它用途的回转窑

氧化铝窑烧成带料温度1050～1 300 ℃，试用过高铝砖，镁砖均不理想，而用抗剥落高铝砖挂窑皮，使用效果

比较好。烧石油焦窑，过去是浇注内衬，施工期长，收缩大，寿命短。 改用带锚固钉的预制复合砖和浇注料综合砌

筑，效果较好。烧废弃物窑，虽然使用温度在 800～1 200 ℃左右，但由于废弃物成分复杂，对耐火材料侵蚀比较严

重，有人选择高温带砌筑铬刚玉砖。也有人采用黏土砖与锆铬刚玉砖双层复合。红土镍矿窑，回转窑直接还原生产镍

铁工艺，其内衬对耐火材料要求高，使用微孔镁铝锆砖1年，砖体磨损仅10%左右。