隨著我國水泥生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步和窯型的大型化，水泥燒成系統(tǒng)的耐火材料技術(shù)也在日新月異地快速提升中。耐火材料的使用壽命是直接影響新型干法水泥生產(chǎn)線運(yùn)轉(zhuǎn)率的主要因素之一，如何延長耐火材料使用壽命，逐漸做到無害化排放一直是水泥企業(yè)持續(xù)關(guān)注的課題。
近幾十年來，新型干法水泥生產(chǎn)工藝，代表著水泥生產(chǎn)的發(fā)展方向。熟料產(chǎn)質(zhì)量高、節(jié)能效果好、自動(dòng)化程度高、環(huán)境污染小，并且日益大型化。目前我國己完全自主設(shè)計(jì)日產(chǎn)2500噸到12000噸的新型干法窯，其中耐火材料襯料的應(yīng)用，有著十分重要的經(jīng)濟(jì)意義。由于不定形耐火材料技術(shù)的不斷進(jìn)步，一些設(shè)備的關(guān)鍵部位，要求苛刻的材質(zhì)的解決，便有些水泥窯爐的設(shè)計(jì)者和生產(chǎn)廠家，放棄了傳統(tǒng)的磚襯的觀念，大量采用不定形耐火材料做內(nèi)襯，如用于旋風(fēng)預(yù)熱系統(tǒng)、進(jìn)料槽、窯尾煙室、窯口、噴煤管、窯頭罩、篦冷機(jī)等鍛燒設(shè)備上。由于不定形耐火材料性能和施工方法的改進(jìn)，使耐火材料襯料的整體成本降低，為大中型水泥生產(chǎn)廠家?guī)砜捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
一、噴涂料施工技術(shù)的主要特點(diǎn)
1.噴涂料與磚襯相比，沒有磚縫、整體性好、耐磨損、導(dǎo)熱系數(shù)小、節(jié)能效果好。
2.噴涂料的廣泛應(yīng)用，改變了水泥行業(yè)的窯爐結(jié)構(gòu)，其使用性能可靠，壽命延長。
3.噴涂料施工速度快，每小時(shí)可達(dá)6~10噸，施工時(shí)垂直距離可輸送達(dá)80米高，水平距離可輸送達(dá)200米遠(yuǎn)。因此每次維修時(shí)間短，操作費(fèi)用低，窯的利用系統(tǒng)高。
二、新型干法水泥窯各部位所應(yīng)用的噴涂料
(一)旋風(fēng)式預(yù)熱器
這套裝置包括一系列的立式“旋風(fēng)式”熱交換器，豎式排列。互相間有管子聯(lián)結(jié)均化后的生料下行，同時(shí)窯里排出的廢氣上行。在每個(gè)熱交換器中廢氣與生料進(jìn)行熱交換，使生料逐漸加熱。然后通過管子落入一級(jí)交換器，每臺(tái)窯具有單系列或雙系列熱交換器，溫度從300℃(第一級(jí)交換器入口)到1100℃(最后一級(jí)交換器出口)。三次風(fēng)下部燃燒室噴嘴處附近溫度會(huì)更高一些。
建議用耐火襯料：重質(zhì)噴涂料16(1HR-DG16);重質(zhì)噴涂料18(HR一DG18)。
以前這些熱交換器絕大多數(shù)是用磚砌筑的，施工時(shí)間長而且設(shè)計(jì)復(fù)雜。目前一般用澆注料或噴涂料加不銹鋼錨固鉤的方法進(jìn)行施工。襯厚150～250mm，通常單層，但有時(shí)也用50mm的輕質(zhì)噴涂料10(LG一10)作底襯。
(二)進(jìn)料槽(亦稱下料斜坡)
物料處熱交換器后，溫度達(dá)1000℃的熱物料先通過一個(gè)大的進(jìn)料溜子再進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯。由于燃料或物料本身的原因，在某些水泥廠，這個(gè)部位的耐火材料表面很快形成結(jié)皮(可達(dá)100mm厚)。如果原料的堿含量高或燃料(煤)中氯化物含量高，那么形成黏結(jié)堵塞，破壞交換器耐火襯表面，阻礙物料流動(dòng)和廢氣排出，可用鋼釬敲擊或用高壓水槍噴射除去結(jié)皮。沖擊、磨損、急冷急熱現(xiàn)象對(duì)任何耐火材料襯料都會(huì)產(chǎn)生破壞。但噴涂料要比磚襯持久的多，因?yàn)榇u襯的縫隙受侵蝕嚴(yán)重。如果結(jié)皮己與耐火材料內(nèi)面起反應(yīng)，那么清除結(jié)皮時(shí)間很可能要帶掉一塊襯料表面。因此，這個(gè)部位的維修頻率高，從而造成停窯搶修，影響窯的周期運(yùn)轉(zhuǎn)率。
建議用料及施工方法：高強(qiáng)噴涂料16(HR-DGl6);碳化硅高強(qiáng)噴涂料S2O(HR-S2OG)。
襯厚200～300mm，在邊墻和斜坡上焊接1鉻18鎳9鈦321型不銹鋼錨固鉤，通常不用絕熱層，可以用噴涂的施工方法，也可以采用澆注的方法。HR一DG16、HR-S2OG是一種抗堿性的材料，不與任何堆積物起反應(yīng)，S2OG是一種含SIC的材料，效果尤其明顯。另外兩種材料的優(yōu)點(diǎn)還在于氣孔率低，高溫下強(qiáng)度大，抗磨性強(qiáng)，耐急冷急熱性好。
(三)入口錐(進(jìn)料錐體)
回轉(zhuǎn)窯的進(jìn)料端通常是錐形的，其襯料以前為形狀復(fù)雜的磚。但由于換襯困難，現(xiàn)在一般采用澆注料，環(huán)境溫度900～1100℃，磨損嚴(yán)重.粉塵大量沉積在這個(gè)部位，同時(shí)回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)該部分受應(yīng)力影響。
建議用料：重質(zhì)噴涂料16(HR一DGl6);高強(qiáng)噴涂料18(HR-DGl8)。
襯厚200~500mm，用鉻25鎳20“Y”型不銹鋼錨固鉤焊接。可噴涂施工，也可以采用澆注的施工方法，材料的選擇要依據(jù)具體條件，以及使用壽命要求來決定。
(四)窯頭罩
窯頭罩位于回轉(zhuǎn)窯的排料端，噴煤管透過窯頭罩伸入窯體內(nèi)。該部位受一定程度的磨損，耐火材料表面有粉塵結(jié)皮并受火焰輻射，操作溫度為1100~1200℃。 .
建議用料：莫來石噴涂料16(HR一DG16)：莫來石高強(qiáng)噴涂料18((HR-DGl8)。
上述噴涂料適用于底部邊墻和噴嘴墻及頂部，材料的選擇視具體情況而定，一般先噴75mm的LG-10作底層絕熱料，然后再噴200-250mm的工作層。使用的錨固鉤為1鉻18鎳9鈦321型不銹鋼錨固鉤，間距為250～300mm。.
(五)篦冷機(jī)
靠近篦冷機(jī)各側(cè)面受到水泥熟料的磨損嚴(yán)重，在墻上部和頂部粉塵沉積量很大，時(shí)常需要吹洗或機(jī)械清除。后墻(靠近窯體內(nèi)落下熟料的那一端);受機(jī)械磨損較嚴(yán)重，因?yàn)槭炝舷嚷湓诤髩ι希俚襟靼迳希炝蠝囟葟?300降到250℃。來自風(fēng)機(jī)的大量空氣進(jìn)入篦冷機(jī)，形成急冷急熱的現(xiàn)象。
建議用料：莫來石噴涂料16(HR一DG16)：莫來石高強(qiáng)噴涂料18((HR-DGl8)。
工作面厚200~300mm，絕熱層用輕質(zhì)噴涂料10、厚75~100mm，用321型不銹鋼錨固鉤，間距300mm，許多廠家已把傳統(tǒng)的拱形磚頂改為用錨固磚的平頂噴涂料或澆注料，其好處在于對(duì)墻進(jìn)行定期修理時(shí)不影響頂部結(jié)構(gòu)。
綜上所述，新型干法水泥生產(chǎn)線有著濕法窯和傳統(tǒng)干法窯無法比擬的優(yōu)勢(shì)，在不定形耐火材料的選型上也有別與其他類型的水泥窯，每個(gè)企業(yè)要根據(jù)自身設(shè)備、原燃材料的實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化配置，提高水泥窯生產(chǎn)效率的同時(shí)，降低水泥企業(yè)的生產(chǎn)成本。