預熱器耐火材料開發、設計及質量管控
預熱器用耐磨高鋁磚的開發
近年來，水泥生產企業正在利用廢棄物來代替粘土，但由于SiO2成分不足，所以多數是增加硅石的使用比例。近伴隨硅石用量的增加，水泥窯預熱器頂部旋流器周圍的耐火材料磨損嚴重。由于爐內溫度很低，僅為5000℃左右，所以不定形和不燒磚僅靠燒結無法獲得足夠的強度。終于成功研究出了耐磨性優于以前不燒高鋁磚的高鋁磚。
生產的耐磨性高鋁磚，其耐磨性遠遠優于以前所用的磷酸鹽結合不燒高鋁磚及碳化硅磚。
生產品是在以前所用磷酸鹽結合不燒高鋁磚中添加結合促進劑，并燒成，由此提高了耐磨性。
對預熱器低溫部位所用耐火磚的耐磨性進行了評價。評價方法是，硅石和試樣放人旋轉的滾筒內，進行旋轉，達到規定時間后，測定減容量。
生產品與供比較用的不燒高鋁磚及碳化硅磚相比，耐磨性優。
在以前的不燒高鋁磚中加入磷酸鹽系結合促進劑，在1200℃燒成，由此可生產出耐磨性很好的高鋁磚。
這種高鋁磚的耐磨性優于碳化硅量為50％的碳化硅磚，熱導率也低。可以說這種材質適合用于水泥窯頂部旋流器周圍，以防磨損。
預熱器用磚設計原理
一、錨固磚
為防止預熱器直筒的襯里與殼體脫開，需要在直墻內安裝錨固件。即在殼體上裝錨固釘，錨固釘拴住埋設在墻中的錨固磚，錨固磚拉住了直墻。在直墻上，
描固磚每隔一定間距設置一組，使直墻和殼體牢固地粘接成一體。這就防止了直墻與殼體脫開，避免了發生塌落事故。
二、托磚板
大型窯不動設備的直徑一般大于5m,高度在IOm以上，其內襯的膨脹量和熱應力都很大。為了減少熱應力和便于檢修，需要將窯襯分成區段，并設置膨脹縫，這就需要設計托磚板。一般情況下，托磚板的間距小于2. 5m;在高溫區小于2m。
磚和隔熱磚，耐火磚和上一塊托磚板之間的縫隙中塞有輕質耐火物。這就吸收了熱膨脹，防止了直墻的損壞。根據式(12-1),可以推算得出膨脹縫的高度S3應滿足下式。
式中S3--膨脹縫高度;
S--耐火磚熱端膨脹量;
51- -殼體膨脹量;
52- -火泥能夠提供的大蠕變; az--耐火磚的熱膨脹系數;
h--耐火磚熱端溫度;
L--托磚板間距; aK--殼體的熱膨脹系數; tK殼體的溫度。
預熱器耐火材料的質量管控
預分解窯水泥窯預熱器的特點是管道多，節點多，耐火材料施工難度大而是水泥窯難砌筑的的地方。那么預熱器作為水泥生產線耐火材料施工復雜的設備，結構不規整，管道多，熱工測點多，磚型多，施工難度大。窯尾耐火材料主要由耐火磚、耐火澆注料、隔熱材料組成。我們先來看下預熱器是什么樣子的。
一、保溫隔熱材料的質量管控。
保溫隔熱材料大多采用的是硅酸鈣板和陶瓷纖維板，其施工質量的控制要點是：粘結劑涂抹均勻，粘貼牢固，板與板之間無大的縫隙。在現場的施工中，我們經常發現施工單位在垂直墻面和管道底部沒有使用粘結劑，隔熱板粘貼不牢，在使用振動棒的時候，隔熱板有脫落現象。隔熱板在頂蓋部位使用時，應該用細鐵絲綁扎牢固，否則容易脫落，拆模后在頂部能看見白色的隔熱材料，對正常使用留下事故隱患。
二、定型耐火材料的質量管控。
砌筑時每砌筑兩塊S-1磚，則需砌筑一塊C-1磚，而不能隨筑，否則容易出現某一種磚后數量不夠的情況，尤其是型號備用量少的耐火磚，會影響砌筑進度。砌筑時，為了讓磚襯緊貼隔熱層，會采用敲打耐火磚的方式使之貼緊，現場施工人員為了施工方便，往往會用砌筑用的灰刀敲打，即使配置了橡皮錘也不會用，這在耐火材料的施工中是不允許的，有可能對磚造成損壞，直接影響使用壽命。
三、耐火澆注料的質量管控。
耐火澆注料的施工，先應檢查錨固件是否焊接牢固，瀝青或瀝青漆是否涂刷，這是基本的。澆注料施工過程中，針對不同的部位有不同的要求重點。預熱器的頂蓋是施工中的重點和難點，頂部模板支撐牢固，如果爆模，可能引發安全事故，對施工會造成大的影響。在施工過程中，需要注意的是，澆注料的水分不宜加入過多，可以適當地比垂直和傾斜部分施工多一點水分，即加水量放到生產廠家允許加水量的上限。澆注時應多點澆注，絕不能以一點澆注大片面積，施工單位為了省事，經常采用這種方法，要達到這一目的，要然要加入大量的水分來增加澆耐火澆注料的流動性。過多水分的加入，會使澆注料細粉和骨料分層，降低澆注料強度，直接影響使用效果，而且會使澆注料初凝時間延長，從而影響拆模時間。
預熱器渦殼頂部開有許多澆注孔，能夠滿足多點進料的要求，施工時借助于振動棒的振動，在不需要加入過多水分的條件下，流動性可以夠達到施工要求。托磚板、人孔門、腳手架孔以及測溫測壓孔、撒料盒接口等部位，由于只是局部位置采用澆注料，施工時大多不會支撐模板，采用手工敷料，此時應注意，盡量用灰刀使澆注料密實，表面平整，與磚連接處不應出現錯臺。煙室在窯尾的施工中也是一個難點，除去耐火材料本身，施工也是造成積料的一個重要原因。煙室的各個工作面，耐火材料施工后，由于模板的原因，不可避免地會在模板連接處出現高于澆注料表面的印痕，此時需要打磨，使澆注料表面光滑，可以減少積料的形成幾率。單翻板閥或雙翻板閥澆注料施工時需要拆卸，施工完后再組裝，拆卸澆注前應仔細測量閥板與殼體間隙，確定澆注料厚度，以保證澆注料施工完畢，重新組裝后閥板能正常轉動。
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