回轉(zhuǎn)窯具有產(chǎn)量大、煅燒均勻、雜質(zhì)少、石灰產(chǎn)品活性大等特點(diǎn)，在活性石灰生產(chǎn)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)活性石灰回轉(zhuǎn)窯低溫帶、過渡帶由于溫度較低，其內(nèi)襯多采用普通高鋁磚。燒成帶工作溫度最高可達(dá)1350℃，也是爐襯破損最嚴(yán)重的部位，多采用鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚等。鎂鉻磚抗熱震性好、導(dǎo)熱系數(shù)較低，但由于用后含有六價(jià)鉻，具有致癌作用，對人體健康及環(huán)境不利，在國內(nèi)外已逐步淘汰。目前行業(yè)中使用較多的鎂鋁尖晶石磚，其抗渣性能和高溫強(qiáng)度較好，但其導(dǎo)熱系數(shù)和熱膨脹系數(shù)大，不利于窯體的保溫。而且生產(chǎn)鎂鉻磚、鎂鋁尖晶石磚需經(jīng)過高溫?zé)桑芎募俺杀据^高。近年來，不燒磚由于生產(chǎn)工藝簡單、污染及能耗小、成本優(yōu)勢顯著，在活性石灰回轉(zhuǎn)窯上得到越來越廣泛的應(yīng)用。
目前廣泛使用的活性石灰回轉(zhuǎn)窯用不燒磚多為磷酸鹽結(jié)合體系，機(jī)壓成型。材質(zhì)有高鋁質(zhì)莫來石質(zhì)以及剛玉質(zhì)，磚型有均質(zhì)以及與輕質(zhì)保溫材料一體成型的復(fù)合磚。優(yōu)點(diǎn)為抗侵蝕性能好，強(qiáng)度高保溫效果好，荷重軟化溫度也得到有效提高，彈性模量及熱態(tài)體積變化量等性能均適合用于活性石灰回轉(zhuǎn)窯，可應(yīng)用于包括燒成帶在內(nèi)的窯內(nèi)各部位。國內(nèi)企業(yè)石灰回轉(zhuǎn)窯不燒磚的使用壽命可達(dá)2年，武鋼等先進(jìn)活性石灰生產(chǎn)企業(yè)在大型回轉(zhuǎn)窯使用磷酸鹽不燒磚已有近10年歷史，在燒成帶使用壽命最高可達(dá)3年以上，達(dá)到或超過鎂鋁尖晶石等產(chǎn)品的使用效果，而且成本更低、導(dǎo)熱系數(shù)更小，應(yīng)用后使?fàn)t殼表面溫度降低了50~150℃
部分廠家生產(chǎn)了低水泥澆注料預(yù)制件應(yīng)用于石灰回轉(zhuǎn)窯，目前其應(yīng)用范圍較小，應(yīng)用效果還有待驗(yàn)證。此外還有部分廠家生產(chǎn)不燒鎂鉻磚產(chǎn)品，存在鉻污染等問題，屬于應(yīng)逐步淘汰的耐火制品，該兩類產(chǎn)品未列入指定標(biāo)準(zhǔn)的使用范圍。
此前沒有活性石灰回轉(zhuǎn)窯用不燒磚的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)，各生產(chǎn)企業(yè)及用戶按照各自提出的技術(shù)條件進(jìn)行生產(chǎn)，導(dǎo)致產(chǎn)品性能參差不齊，耐火材料的使用效果差異較大，給用戶選擇和評判產(chǎn)品質(zhì)量帶來了困擾，對生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品的推廣應(yīng)用也造成了一定影響。為了延長活性石灰回轉(zhuǎn)窯的使用壽命，指導(dǎo)回轉(zhuǎn)窯的設(shè)計(jì)和施工，為用戶提供科學(xué)的選擇與驗(yàn)收依據(jù)，將《活性石灰回轉(zhuǎn)窯用不燒磚》列入行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃。對產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)要求等標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容進(jìn)行了確定，如表1所列。
活性石灰回轉(zhuǎn)窯用不燒磚的化學(xué)成分設(shè)定主要考慮耐火材料在高溫條件下使用的安全性，AL2O3含量和體積密度指標(biāo)還能對不燒磚的原料特別是骨料的材質(zhì)進(jìn)行一定的控制。但體積密度過高會造成爐襯重量大，增加回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行中的機(jī)械負(fù)荷及爐襯的應(yīng)力，不利于回轉(zhuǎn)窯的長壽。設(shè)定適中的體積密度，既能保證爐襯的使用效果也有利于耐火材料的技術(shù)進(jìn)步和成本控制。回轉(zhuǎn)窯的運(yùn)行方式對爐襯材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有較高的要求。由于不燒襯磚的生產(chǎn)工藝及性能特點(diǎn)具有特殊性，分別設(shè)定了產(chǎn)品在110℃、24h烘干后一級1350℃、3h燒后的耐壓強(qiáng)度，可以保證其在砌筑施工一級工作條件下的力學(xué)性能。考慮到回轉(zhuǎn)窯燒成帶的實(shí)際工況及不燒磚的性能特點(diǎn)，限定了不燒磚高溫條件下的變形量，保證了爐襯的整體穩(wěn)定性，避免較大收縮造成爐襯的開裂掉磚，也防止過量膨脹造成爐襯的結(jié)構(gòu)破壞。鑒于回轉(zhuǎn)窯工況，必須考慮控制耐火磚在高溫、受載荷情況下的變形量，因此設(shè)置的不同部位產(chǎn)品的荷重軟化開始溫度均高于其工作溫度100℃以上，既能保證爐襯不燒磚在燒成帶使用的安全穩(wěn)定性，還能合理的控制爐襯磚的成本。根據(jù)國內(nèi)活性石灰回轉(zhuǎn)窯應(yīng)用水平和實(shí)際工況的差別，為部分燃料品質(zhì)較低、燒成系統(tǒng)不穩(wěn)定、燒成帶工況波動大的回轉(zhuǎn)窯設(shè)置了單獨(dú)的高檔次不燒磚牌號，強(qiáng)度更高，荷重軟化溫度比工作溫度高150℃以上，可進(jìn)一步保證燒成帶的使用壽命。由于回轉(zhuǎn)窯的工作特點(diǎn)，窯體每運(yùn)轉(zhuǎn)一周，磚襯表面溫度幅度可達(dá)150℃以上，溫度變化影響的深度可達(dá)15Cm以上。這種溫度周期性多次冷熱沖擊會導(dǎo)致耐火磚的表面層發(fā)生熱疲勞，加速了耐火磚的剝落損壞，因此磚襯應(yīng)具有良好的抗熱震穩(wěn)定性。根據(jù)國內(nèi)活性石灰回轉(zhuǎn)窯
不燒磚產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)技術(shù)水平及用戶要求，對其抗熱震穩(wěn)定性按使用部位的不同進(jìn)行了限定。
通過制定活性石灰回轉(zhuǎn)窯用不燒襯磚的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，將多年的使用經(jīng)驗(yàn)及數(shù)據(jù)分析結(jié)果固化為產(chǎn)品規(guī)范，可以有效控制采購耐火材料的質(zhì)量，并保證回轉(zhuǎn)窯運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。