一般將預分解窯窯內(nèi)分為4個帶，即分解帶、過渡帶、燒成帶和冷卻帶。四帶中，燒成帶窯襯為關鍵，目前國內(nèi)外在預分解窯燒成帶主要采用堿性磚。

熱、機械和化學3種因素構(gòu)成了窯襯內(nèi)的應力并導致其破壞。隨窯型、操作及窯襯在窯內(nèi)位置的不同，上述因素的破壞作用亦不同。其中起決定性作用的是火焰、窯料和窯筒體的變形狀況，它們使窯襯承受各種不同的應力。

對堿性磚，具體有8種破壞因素，即熟料熔體滲入、揮發(fā)性組分的凝聚、還原或還原－氧化反應、過熱、熱震、熱疲勞、擠壓和磨刷。但這８種因素對窯內(nèi)不同帶磚襯的破壞作用各有不同，現(xiàn)就這8種因素損壞堿性磚的機理分別作一簡述。 

1，熟料熔體滲入： 

熟料熔體主要源自窯料和燃料，滲入相主要是C2S、C4AF。其中滲入變質(zhì)層中的C2S和C4AF會強烈地溶蝕鎂鉻磚中的方鎂石和鉻礦石，析出次生的CMS和鎂薔薇輝石(C3MS2)等硅酸鹽礦物，有時甚至還會析出鉀霞石；而熔體則會充填磚襯內(nèi)氣孔，使該部分磚層致密化和脆化；加之熱應力和機械應力雙重作用，導致磚極易開裂剝落。因C2S、C4AF在550℃以上即開始形成，而預分解窯入窯物料溫度已達800℃～860℃，因此熟料熔體滲入貫穿于整個預分解窯內(nèi)，即熟料熔體對預分解窯各帶窯襯均有一定滲入侵蝕作用。 

2，揮發(fā)性組分的凝聚： 

預分解窯內(nèi)，堿性鹽和氯化物等組分揮發(fā)凝聚，反復循環(huán)，導致生料中這些組分的富集。由生產(chǎn)實踐，窯尾熱級預熱器中生料的R2O、SO3和CI－含量往往分別比原生料增至5倍、3～5倍和80～100倍。當熱物料進入窯筒體后部1/3部位(800℃～1200℃區(qū)段后)，物料中的揮發(fā)性組分將會在所有磚面及磚層內(nèi)凝聚沉積，使該處高度致密化，并侵蝕除方鎂石以外的相鄰組分，導致磚滲入層的熱震穩(wěn)定性顯著減弱，形成膨脹性的鉀霞石、白榴石，使磚堿裂損壞，并在熱－機械應力綜合作用下開裂剝落。因預分解窯從窯尾至燒成帶開始整個無窯皮帶，越靠近高溫帶，窯襯受堿鹽侵蝕的深度越深，窯襯損壞就越嚴重，因此要特別注意對該部位窯襯的選型。

3，還原或還原－氧化反應： 

當窯內(nèi)熱工制度不穩(wěn)時，易產(chǎn)生還原火焰或存在不完全燃燒，使鎂鉻磚內(nèi)的Fe3+還原或Fe2+，發(fā)生體積收縮，而且Fe2+在方鎂石晶體中遷移擴散能力比Fe3+強得多，這又進一步加劇了體積收縮效應，從而使磚內(nèi)產(chǎn)生孔洞、結(jié)構(gòu)弱化、強度下降。同時，窯氣中還原與氧化氣氛的交替變化使收縮與膨脹的體積效應反復發(fā)生，磚便產(chǎn)生化學疲勞。這一過程主要發(fā)生在無窯皮保護的鎂鉻磚帶。 

4，過熱： 

當窯熱負荷過高，使磚面長時間失去窯皮的保護時，熱面層基質(zhì)在高溫下熔化并向冷面層方向遷移，而使磚襯冷面層致密化，熱面層則疏松多孔(一般易發(fā)生于燒成帶的正火點區(qū)域)，從而不耐磨刷、沖擊、震動和熱疲勞，易于損壞。 

5，熱震： 

當窯運轉(zhuǎn)不正常或窯皮不穩(wěn)定時，堿性磚易受熱震而損壞。窯皮的突然垮落，致使磚面溫度瞬間驟增(甚至高達上千度)，而使磚內(nèi)產(chǎn)生很大的熱應力。此外，窯的頻繁開停使磚內(nèi)頻繁產(chǎn)生交變熱應力。當熱應力一旦超出磚襯的結(jié)構(gòu)強度時，磚就突然開裂，并沿其結(jié)構(gòu)弱化處不斷加大加深，后使磚碎裂。窯皮掉落時帶走處于熱面層的碎磚片，使磚不斷損壞。熱震現(xiàn)象極易發(fā)生在靠近窯尾方向的過渡帶區(qū)域。 

6，熱疲勞： 

窯運轉(zhuǎn)中，當磚襯沒入料層下，其表面溫度降低，而當磚襯暴露于火焰中，則其表面溫度升高。窯每轉(zhuǎn)一周，磚襯表面溫度升降幅度可達150℃～230℃，影響深度15mm～20mm。如預分解窯轉(zhuǎn)速為3r/min，這種周期性溫度升降每月達130000次之多。這種溫度升降多次重復導致堿性磚的表面層發(fā)生熱疲勞，加速了磚的剝落損壞。 

7，擠壓： 

回轉(zhuǎn)窯運轉(zhuǎn)時，窯襯受到壓力、拉力、扭力和剪切等機械應力的綜合作用。其中，窯的轉(zhuǎn)動、窯筒體的橢圓度和窯皮垮落，使磚受到動力學負荷；磚和窯皮的重量及磚自身的熱膨脹，使磚承受靜力學負荷。此外，襯磚與窯筒體之間、磚襯與磚襯之間的相對運動，以及擋料圈和窯體上的焊縫等，均會使磚襯承受各種機械應力作用。當所有這些應力之和超過了磚的結(jié)構(gòu)強度時，磚就開裂損壞。該現(xiàn)象發(fā)生于預分解窯整個窯襯內(nèi)。

8，磨損： 

預分解窯窯口卸料區(qū)沒有窯皮保護，而熟料和大塊窯皮又較硬，會對該部位的磚襯，產(chǎn)生較嚴重的沖擊和磨蝕損壞。 

二、降低窯襯消耗的基本措施 

1，注重襯料的選型和合理匹配

新型干法窯特別是大型預分解窯，使用了熱回收效率在60%以上的高效冷卻機以及燃燒充分且一次風比例較少的多通道噴煤嘴(火力集中，靈活可調(diào))；且窯頭和窯罩又加強了密閉和隔熱,因此,出窯熟料溫度可高達1400℃,入窯二次風溫可高達1200℃，從而造成系統(tǒng)內(nèi)過渡帶、燒成帶、冷卻帶及窯門罩、冷卻機高溫區(qū)以及燃燒器外側(cè)等部位的工作溫度遠高于傳統(tǒng)窯。因此：

a，燒成帶正火點可使用直接結(jié)合鎂鉻磚、特種鎂磚或白云石磚； 

b，正火點前后兩側(cè),視設備、操作和原燃料情況，可采用與正火點相同的磚或普通鎂鉻磚。近開發(fā)的可掛窯皮的硅莫磚也正在向燒成帶的末端發(fā)展； 

c，過渡帶則主要使用尖晶石磚、富鉻鎂磚或含鋯增韌白云石磚。近年開發(fā)的鋁質(zhì)磚---硅莫磚，也在過渡帶取得了很好的效果，而且不掛窯皮的品種可有效防止后結(jié)圈； 

d，窯卸料口內(nèi)襯是大型窯窯襯中薄弱環(huán)節(jié)之一，新窯或規(guī)則的窯上可用碳化硅磚、硅莫磚、尖晶石磚或直接結(jié)合鎂鉻磚。對窯口溫度較低的窯，可使用熱震穩(wěn)定性優(yōu)良的高鋁磚或磷酸鹽結(jié)合高鋁磚；若窯口變形時則可用剛玉質(zhì)或鋼纖維增強剛玉質(zhì)澆注料或低水泥型高鋁質(zhì)澆注料。 

2，把好進貨質(zhì)量關和窯襯施工質(zhì)量關 

2.1要嚴格遵守“水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料使用規(guī)程”中的相關要求，選購耐火材料時，應要求供貨商提供產(chǎn)品質(zhì)量擔保書，并應取樣送有關監(jiān)測部門復檢；嚴格進廠驗貨，以杜絕假冒偽劣產(chǎn)品進廠。對查出的不合格品嚴禁入庫，磚庫內(nèi)不得有任何不合格磚； 

2.2由于磚對窯的生產(chǎn)影響很大，各廠的使用條件不盡相同，對磚的要求也不會一樣，所以一般不要輕易的更換供貨商。如果必須更換，對新開發(fā)的供貨商，批磚好試用，而且量不要太大，以免給雙方造成大的損失。對試用磚，好不設預付款，達到試用期后一次付清，寧肯磚價高一些； 

2.3對施工質(zhì)量亦要進行嚴格的監(jiān)督，以確保窯襯的耐火性、密封性、隔熱性、整體性、耐久性。重點應對耐火泥的配制、磚縫和膨脹縫處理等一系列技術(shù)問題嚴格把關。首先，更換窯襯前要編制施工方案，按砌筑要求在窯內(nèi)劃出縱向和橫向控制線；其次，每天召開有關負責人協(xié)調(diào)會，及時解決施工中出現(xiàn)的問題；第三是實行項目負責制，設立專人跟班監(jiān)督；后，要求砌筑選用耐火磚，不得缺角少棱。 

2.4把好出庫關，這是大多數(shù)廠容易忽略的問題。耐火材料對保存和搬運有嚴格的要求，各廠的儲運條件又參差不齊，在砌筑前必須進行嚴格的再檢驗，嚴防破損、掉角、裂紋、受潮的磚入窯。對查出的不合格磚，要當場銷毀，更不得回庫存放，以免再次混入窯內(nèi)。 

3，準確把握局部挖補與整段更換窯襯的界限 

兩者界定的一般原則為：掉磚處周圍的厚度不低于120mm，且掉磚周圍磚的實際使用時間不長、未受過惡劣條件的折騰、結(jié)構(gòu)未發(fā)生裂縫和排列錯亂現(xiàn)象，這時可采用挖補的方法，否則就需要進行整段更換。正確的判斷，不僅可以降低窯襯消耗，縮短停窯時間，而且可提高窯的運轉(zhuǎn)率。 

4，堅持合理的烘窯升溫制度 

窯襯砌筑好后還須妥善烘烤，烘烤時升溫不能過快，以免產(chǎn)生過大的熱應力而導致磚襯開裂、剝落。由于耐火磚的品種較多，根據(jù)實踐及文獻介紹，使用B型磚時，因磚數(shù)量較多，對磚襯膨脹的襯償量較大，按0.5℃／min～1℃／min區(qū)段內(nèi)的升溫制度烘烤時，磚襯內(nèi)壓應力總是低于磚的強度，非常安全。因此，預分解窯一般都選擇Ｂ型磚作為窯襯。 

有些廠家更換窯襯后急于投料生產(chǎn)，常采用6～8h的快速烘窯制度，加之缺乏必要的措施來保護窯體和窯襯的安全，導致窯體及窯襯不必要的損壞。尤其直接結(jié)合鎂鉻磚對6～8h的快速烘窯不適應，應注意。 

窯襯烘烤必須連續(xù)進行，直至完成且要做到“慢升溫，不回頭”。為此烘烤前必須對系統(tǒng)設備聯(lián)動試車，還要確保供電。此外，停窯時窯襯的冷卻制度亦對未更換磚的使用壽命有很大影響，因此停窯不換磚時必須慢冷以保窯襯安全。對于大型預分解窯，在停窯時可用輔助傳動進行慢轉(zhuǎn)窯，扣風，并在24h后方可打開窯門進行快速冷卻。

5，窯皮的粘掛及保護 

燒成帶及其兩側(cè)過渡帶磚襯上窯皮的穩(wěn)定與否，這是影響磚襯使用壽命的決定性條件。

新磚砌好，按正常升溫制度達投料溫度后，即進行投料。層窯皮的形成就是從物料進入燒成帶及前后過渡帶時開始，必須嚴格控制熟料結(jié)粒細小均齊，配料合理；耐火磚熱面層中應形成少量熔體（俗稱：出汗），使熟料與磚面牢固地粘結(jié)。粘結(jié)后，磚襯表面層溫度降低，熔體量減少，粘度增大，粘結(jié)層與磚襯面間粘結(jié)力就越大；而熟料繼續(xù)粘到新粘結(jié)的熟料上，使窯皮不斷加厚，直至窯皮過厚，窯皮表面溫度過高而造成該處熟料中熔體含量過多且粘度小，熟料不能再相互粘結(jié)為止。層窯皮粘掛的質(zhì)量優(yōu)劣對延長窯襯壽命有重要的作用。 

 窯皮實質(zhì)上是窯料的流量和成分。窯正常運行時，入窯燃料的質(zhì)和量及其燃燒性狀，以及耐火磚在高溫下的性態(tài)等是不斷變化的。因此為了掛好窯皮且保護好窯皮，必須采取相應的保護措施： 

a，砌完磚必須進行窯內(nèi)清理；投料后應嚴格保證系統(tǒng)溫度及燒成帶溫度，使批窯料和該處耐火磚同時處于良好的掛窯皮狀態(tài)。掛窯皮時喂料量按正常量的80%即可； 

b，開窯前要嚴格檢查燃燒控制系統(tǒng)、噴嘴結(jié)構(gòu)和位置及火焰形狀，并使之保持正常。預分解窯掛窯皮時間一般為1d。 

6，減少停窯次數(shù)，提高預分解窯的運轉(zhuǎn)率 

所謂：“機怕開，電怕停，耐火磚怕開開停?！薄?nbsp;

由于頻繁的非計劃開停窯，往往是緊急止料停窯，會造成襯磚熱面迅速冷卻，收縮過快，磚內(nèi)產(chǎn)生嚴重的破壞應力，應力隨多次停窯頻繁作用于磚內(nèi)，導致其過早開裂損壞；再次開窯時，磚熱面層往往隨窯皮剝落，還使窯襯內(nèi)磚位扭曲，降低窯襯使用壽命。那么，如何減少開停窯次數(shù)呢？ 

 6.1對生產(chǎn)者來講： 

a，首先設備運轉(zhuǎn)要穩(wěn)定，這是前提； 

b，第二煤和料的質(zhì)要穩(wěn)，這是基礎； 

c，第三煤和料的量要穩(wěn)，這是責任。 

6.2對操作者來講： 

“預打小慢車，防止大變動”。關鍵在一個預字，只有預想預料預計，才能預見，才能做到預調(diào)和預處理；只有預調(diào)和預處理，才能防止大波動和大事故；只有杜絕大波動和大事故，才能防止大變動。 

6.3正確的選擇和使用火咀（燃燒器）： 

對水泥廠生產(chǎn)熟料來講，火咀就是我們手中的，能否把用好直接關系到戰(zhàn)斗的勝負。鑒于篇幅所限，將寫專題討論。 

總之，影響窯襯消耗的因素較多，也較復雜，只有不斷摸索，采用新技術(shù)、新材料，提高操作和管理水平，才能達到既可降低消耗，又可使窯系統(tǒng)均衡穩(wěn)定運轉(zhuǎn)之目的。