一、回转窑耐火材料砌筑规程

1.总 则

1.1本规程适用于各种类型水泥回转窑及其窑尾预热系统熟料冷却机、三次风管、燃烧器等窑炉设备的耐火材料和隔热材料砌筑。

1.2窑衬砌筑工程应严格执行国家颁布的“工业炉砌筑工程施工及验收规范GBJ8-”。

1.3窑衬砌筑工程应严格按设计图纸或规范施工.在施工过程中，如有设计变更或材料代用等，应取得设计单位或有关技术部门同意。

1.4耐火材料应具有出厂合格证，领用时应按有关规定标准和技术条件进行验收。

1.5窑衬施工采用新技术、新工艺、新材料应按设计要求和施工技术方案执行。

1.6冬季施工时，工作地点和施工场所周围的温度不得低于+5℃。如低于此温度，必须采取防冬保温措施。

1.7窑衬工程施工中的安全技术、劳动保护等事项必须符合国家现行的有关规定。

2.窑衬的施工

2.1施工准备

2.1.1施工前，首先熟悉施工图纸和技术资料，根据设计要求决定施工方案或操作方法。

2.1.2建设单位，窑衬施工单位，设备安装单位与设计单位应密切合作，对施工进度，施工现场管理交叉配合等事项进行充分协调。从而统一认识，明确分工，落实责任。

2.1.3施工单位必须在施工前编制施工方案，落实施工人员，核实各种耐火材料的用量，质量和存放情况。准备施工机具，检查现场照明和安全措施等是否齐备。并对施工人员进行必要技术交底和安全教育。

2.1.4班组接受任务后，根据工程的特点，结合班组具体情况进行合理分工，严密劳动组织。

2.1.5窑衬施工前，必须有设备安装的“工序交接证明书”交接证明书应具备以下基本内容：

（1）窑炉中心线和控制标高测量记录。

（2）转换阀、窑尾密封装置等隐蔽性工程和装置的验收记录。

（3）窑筒体、机组壳体和管道等的安装记录和有关测试记录以及焊接质量试验记录。

施工过程控制

耐火材料施工过程必须严格控制，无论是施工单位还是业主单位，必须成立质量监控小组，对施工全过程进行跟踪控制，并做好记录。

1、质量监控小组建立的必要性：

⑴施工单位成立以项目经理为主，由现场施工技术员和施工人员组成的质量监控小组，不断加强自查，对施工质量负责。

⑵业主单位成立以耐火材料技术主管或工艺主管为主，技术员，窑操作员组成的质量监控小组，其主要职责是对耐火材料的施工质量把关和相关的协调工作，会同施工单位现场技术人员对施工过程中发生的质量问题及时进行纠正，并进行详细的记录，施工结束后参加耐火材料的验收，填写耐火材料管理台帐，并对耐火材料检修进行小结。

2、耐火砖进窑搬运过程的规范性：按照耐火砖的搭配比例有序的开箱并搬运进窑，到窑内应分规格有序的码放；为了降低砖的破损，保护好砖自身的性能，严禁直接将搬运的耐火砖推倒的现象，若此条件达不到则窑内砌筑不具备条件。

3、窑内耐火砖的砌筑把关，要注意以下几点：

3.1控制耐火砖品种，严禁不同质的砖种混砌。

3.2控制砖的比例，对砌筑的比例要进行跟踪记录，与理论配比相差过大时要及时进行调整，严禁脱空、爬坡，砖的大小头倒置。

3.3控制耐火砖的环向距离，避免歪斜，勤测量环向线与砖的距离，避免上下扭曲。

3.4加强锁砖的控制：一环锁砖的数量不得超过四块，锁砖只能用原状砖，不得用加工砖，锁砖不得连用，且要与窑胴体紧贴；每环锁紧铁板的数量不得超过四块，若用几块铁板来锁紧时，应均匀分布在整个锁砖区域内，严禁几块铁板连用。

3.5加强新旧砖的接口部位的控制：此部位是最薄弱的地方，一般与旧砖紧靠的一环砖不得加工，通常要跨越连接的距离大于198mm时，可用加长砖加工；小于198mm时要注意加工的砖长不得小于100mm。加工砖的切割误差≤2mm，新老砖接口处应该采用湿砌。

耐火砖外形尺寸要求

为了保证耐火砖的砌筑方便和使用效果良好，除耐火材料的内在质量及稳定性优良外，耐火砖的外形质量要严加控制，具体要求如下：

☆尺寸公差：高度公差小于1%，砖大小头厚度误差小于1mm；宽度误差小于1%，最大误差不得超过2mm；

☆边损：热面和冷面最多允许有两条边的损坏达40mm长和5mm深；

☆角损：冷热面只许有一处角损，角损处三条棱的角损长度之和步超过50mm。不超过20mm不算角损；

☆裂缝：砖面允许有发丝状微裂纹，不允许有平行于磨损面的裂纹；不长于40mm，不宽于0.2mm的其它裂纹是允许的。

☆凹坑、熔迹和鼓包：允许凹坑和熔迹的最大直径为10mm，最大深度10mm；鼓包最大0.5mm，耐火砖受压面平整度不大于0.5mm。

2.2耐火砖砌筑的一般规定

 2.2.1耐火砖衬按砖缝大小及操作精细程度，划分为七类（1）其类别和砖缝大小分别为特类砌体≤0.5mm、（2）类≤1mm、（3）≤2mm、（4）类≤3mm、（5）＞5mm、（6）类硅藻土砖砌体＝5mm、（7）类红砖5～7mm，水泥回转窑系统耐火衬里用火泥砌筑时，其灰缝设计在2mm以内。不动设备衬里的灰缝中火泥要饱满且上下层内的砖缝应错开。

2.2.2调制耐火泥浆应遵照以下原则：

1、严格按规范要求和使用说明书调制火泥。

2、调制不同质泥浆要用不同的器具，并及时清洗。

3、调制火泥要用洁净水随调随用。已经调制好的水硬性和气硬性泥浆不得任意加水使用。

4、特种火泥按规定要保证规定的困料时间。

5、火泥用量约为砖重的1.5%。

2.2.3砌筑时要用木锤或橡皮锤，严禁使用铁锤。

2.2.4基础或托砖板表面不平时，在5mm以内可用耐火泥找平，在10mm以内时用浇注料找平，砌筑一般采用挤浆、沾浆、刮浆的方法，砖缝必须灰浆饱满。饱满度要求达到95%以上，表面砖缝要用原浆勾缝。

2.2.5砌筑直墙时采用错缝砌筑，半砖墙错开砖长的1/2，一砖墙错开砖长1/4，并按各部位砖层数的水平线拉紧线绳进行，线绳离墙2mm为宜。其墙必须砌的砖缝平直，分段砌筑长墙时，不允许各段间留垂直断缝、直接口和探磋。规定丢口时可留退磋接口（梯形接口）。

2.2.6砌筑拱顶式圆筒衬里时采用环缝砌筑，保证砖环与筒体同心，保证砖面与筒体完全贴紧。设备内衬要求同心度的圆形墙。应测量设备的圆心点，设立垂直中心线，放出圆形墙基准线，等分垂直线及环形水平线，方可砌筑。遇到设备变形时，墙体与壳体之间，必须采用砌体的同质材料填充密实，圆形墙错缝与直墙错缝的方法相同。

2.2.7耐火砖衬中的膨胀缝，必须按设计要求留设，不得遗漏。如设计无规定时，共几种常用耐火砖砌体膨胀缝留设参考尺寸的计算式如下：

一、黏土耐火砖：留设尺寸=砌体长度×（4.5～6×10-6）炉温。

二、刚玉砖：留设尺寸=砌体长度×（8.5～8.0×10-6）×炉温。

三、硅  砖：留设尺寸=砌体长度×（11.5～13.0×10-6）×炉温。

四、镁  砖：留设尺寸=砌体长度×（14～15×10-6）×炉温。

五、高铝砖：留设尺寸=砌体长度×（5.5～5.8×10-6）×炉温。

砌体膨胀缝的留设其内外层间留成封闭式的互不相通，而在上下砖层中留成锁口式，为保证缝的厚度和位置正确，应采用样板作为依据，缝内不得留有砖块杂物，并用耐火纤维或石棉绳将缝填满。要避免外满内空的现象。砖体内有金属物体时，应在金属物体和砌体之间留设膨胀缝，使金属构件在加热时能自由膨胀，隔热层中一般可不设膨胀缝。

2.2.8砖衬中留设的外露金属件，包括托砖板等部位要用异形砖浇注料式耐火纤维封闭起来，不得将其在使用中直接暴露在热窑气中。

2.2.9锚固砖是砌体的结构砖，要按设计规定留设，不得遗漏。挂孔周围不得使用有裂纹的锚固砖，金属挂勾件要放平挂尖，挂历孔与挂勾不得卡死，所留间隙可用耐火纤维填实。现在锚固砖多使用浇注料法进行，留设间距按设计要求。

2.2.10砌筑封顶、接头和弯道砖时，若用原砖不能满足要求时，要用切砖机对砖进行精细加工，不能使用手工加工。加工砖的尺寸，在回转窑内及托砖板下的封顶砖厚度应不小于厚砖的70%,在平面的接头砖和弯道砖中长度不得小于原砖长度的1／2.必须用原砖锁口。砖的加工面不宜朝向炉膛内侧，机械切砖前，必需进行全面检查和试运转，必需由熟悉机械性能和操作方法的人员来进行，切砖的进刀量不宜过大，进刀量应与工作台（或小车）的速度相适，被切割部分的砖块宽度不得小于20厘米。

2.2.11砌筑耐火隔热衬里时应力求避免下列通病：

（1）错位：即在层与层、块与块之间的不平整。

（2）倾斜：即在水平方向不平。

（3）灰缝不匀：即灰缝宽度大小不一，可通过选砖来调整。

（4）爬坡：即在环向墙面上有规则的不平整现象，应控制只错开1mm以内。

（5）离中：即在弧形砌体中砌环与壳体不同心。

（6）重缝：即上下层灰缝相叠和，两层间只允许一条灰缝。

（7）通缝：即内外水平层灰缝相合，甚至露出金属壳体，是不允许的。

（8）张口：即在弧形砌体中灰缝内小外大。

（9）脱空：即灰浆在层间、砖间及壳体间不饱满，在不动设备的衬里是不允许的。

（9）毛缝：即砖缝未勾抹，墙面不清洁。

（10）蛇形弯：即纵缝、环缝或水平缝不呈直线，而呈波浪形弯曲。

（11）砌体鼓包：属于设备变形而致，应在砌筑时修平设备有关表面，砌筑双层衬里时可用隔热层找平。

（12）大小头倒置：即头尾倒砌。

（13）抽签：即耐火砖的冷面脱离壳体。

（14）缺角掉棱：即角损处三条棱的角损之和不超过50mm。

（15）混浆；即错用了泥浆，是不允许的。

2.3浇注料施工的一般规定

2.3.1浇注料施工前应尖严格进行如下内容的检查：

（1）检查产品的出厂时间和质量合格证,并进行试验检查是否失效。

（2）检查模板支的是否符合要求。

（3）检查待浇注设备的外形及清洁情况.

（4）检查施工机具的方式情况,振捣工具等必须有完好备件。

（5）检查锚固件的型式、尺寸、布置及焊接质量。

（6）检查周围耐火及隔热层的预防浇注料失水措施。

（7）检查施工用水及计量工具。

凡上述项目检查不合格时，应处理合格后方可施工，过期失效的材料不得使用，浇注施工中要确保不停电，不中断施工。

2.3.2浇注料施工用模板可用钢板或硬板制成，模板要有足够的强度，刚性好，不走形，不移位，不漏浆。钢模，木模要刷防水剂，重复使用的模具要先清洗再涂漆方可使用。

2.3.3浇注料的加水应严格按使用说明书控制，不得超过限量。在保证施工性能的前提下，加水宜少不宜多。

2.3.4浇注料搅拌时间应不少于5分钟，操作时要使用强制式搅拌机。搅拌时 就亦先干混，再加入80%用量的水搅拌，然后视其干湿程度，徐徐加入水继续搅拌，直至获得适宜的工作稠度为止。搅拌不同的浇注料时应先将搅拌机清洗干净方可进行。

2.3.5到入模内的浇注料，应立即用震动棒分层震实，每层高度不大于300mm。震动间距以250mm左右为宜。震动时尽量避免触及锚固件，不得损伤隔热层，不得在同一位置上久震和重震，看到浇注料表面翻浆后应将震动棒缓慢抽出，避免浇注料层产生离析现象和空洞。浇料完成后的浇注体不能再受压与受震。

2.3.6大面积浇注料时，要分块施工，每块浇注区面积以1.5m 左右为宜，膨胀缝要按设计留设，不得遗漏。膨胀缝留设在锚固件间隔的中间位置，材料有三合板、矿棉板、石棉绳式沥青板、油纸等。浇注前必须先敷设好。膨胀缝留设如无设计规定时，可按温度为1000℃每米膨胀6～8mm留设。

2.3.7待浇注面积干燥后，应立即用塑料薄膜或草袋将露在空气中部分盖严，初凝到后，要定期洒水养护，保持其表面温润，养护时间按说明书规定要求进行，浇注料终凝后可拆除边模继续洒水养护，但承重模板须待强度达到70%后方可拆模。

2.3.8模板拆除后应12小时对浇注料进行检查，发现蜂窝剥落和空洞等质量问题要及时处理与修补，问题严重的要将缺陷部凿去，露出锚固件，要用同质的浇注料填满捣实，继续养护。

2.3.9：浇注料施工时应力求避免下列通病：

⑴剥落：系模板太干或其表面清渣不完善所造成。

⑵麻面：系搅拌不均匀或模板表面未处理好所造成。

⑶蜂窝：系振捣不均匀或浇注料干湿不均匀所造成。

⑷空洞：系漏振所造成。

⑸小微孔：系水量过多，振捣时多余水分未充分排出，若微孔太多，要检验试块强度来评定衬里质量。

⑹裂纹：主要系养护不好所造成，凡裂纹宽大于0.2mm，长大于40mm；是不允许的。

⑺颜色不均：系搅拌时间短，不充分所造成。

⑻起沙：系水泥失效，要检验试块强度来评定衬里质量。

⑼鼓肚：系模板干度不够，拉结不好所造成，如情况严重要加以凿平。

（10）走形：系制模不牢固所造成，严重时要返工重筑。

3.回转窑及其它系统砖衬砌筑

3.1回转窑筒体砖衬的砌筑

3.1.1回转窑必须在窑体空运转合格后，才允许砌筑。

3.1.2砌筑前的准备工作。

（1）挑选耐火砖，并根据砌筑方式（错砌或环砌）的不同，按厚度或长度分类。

（2）对窑壳内壁进行全面检查，确保窑体钢板洁净，并铲除腐蚀的铁皮，清扫内壁的灰尘及渣。

3.1.3窑内放线，窑纵向基准线要沿圆周长每1.5m防一条，每条线都要与窑的轴向中心线平行。环向基准线每10m放施工控制线交错砌筑时，每5m放一条，环砌时，每1m放一条，严禁不放线施工。

3.1.4窑内砌筑方法按支撑方式不同分为二大类：

一类是转动窑体的砌筑法。包括1.支撑法，2.U型钢件和螺栓法，3.粘帖法。一类是不转动窑体的砌筑法；包括（1）木规法，（2）螺棒顶砖法（3）拱架法。现行常用的方法是支撑法和拱架法，应根据窑径大小和施工条件分别采用。采用转动窑体的支撑法砌筑时，是用丝杆支撑砌体，砌筑中转动窑体，这种方法适用于直径≤4m的窑，要按窑的长度，合理分段，流水作业。

采用不转窑的拱架法，可进行平行作业。这种砌筑方法速度快、砌筑长度不限、砌筑时不需转窑，适用于直径≥4m的窑。

3.1.5砌筑方法分环砌和交错砌二大类，新窑及筒体规整完好，变形不重的窑应采用环砌法。筒体变形较重以及所用砖的外形质量较次的传统窑上，高铝砖和粘土砖可以采用交错砌法。当交错砌筑时，窑衬纵向缝应同窑轴线在同一平面内，其允许扭曲每米不得超过3mm，同时在同一砌筑段的全长内不应超过20mm，当环砌时，应使砖环相互平行，且应筒体轴线垂直。

3.1.6环缝偏差每米允许≤2mm，但全环长度偏差最大允许量≤8mm。当交错砌时，纵缝偏差每米长度允许≤2mm。一个施工段长通常为4m，允许最大≤10 mm。

3.1.7窑内砌砖的基本要求是：

（1）砖衬紧帖壳体。

（2）砖与砖靠严。

（3）砖缝直。

（4）交环准。

（5）锁砖牢。

（6）不错位。

（7）不下垂脱空。

总之要确保砖衬与窑体在窑运行中可靠地同心，砖衬内的应力要均匀地分布在整个衬里和砖衬上。在焊缝处及窑上扭曲变形部位，可用同质火泥补偿。最大厚度不超过8mm，不能采用钢板或浇注料补充。

3.1.8锁砖时，要用原状锁砖不得用加工砖。相邻环要错开1-2砖位，终端的加工砖圈，要提前1-2环砌筑，全窑的最后一块砖要精细加工。严禁单独用浇注料锁砖。锁砖缝中不得越过一块锁砖钢板，锁砖钢板厚度为2mm。要用几块时，应将其均布在整个锁砖区内，每个锁砖区不得超过三块。不采用压缩空所驱动装置加锁砖板时，应采用带有一条槽的简单长方形钢板，槽的尺寸与钢板厚度相等。

3.2预热器系统、窑门罩及冷却机耐火衬里的砌筑

3.2.1预热器分解炉及上升烟道等处有大量的工艺孔洞，要整个查清，精心施工，不得遗漏。

3.2.2锥体部分要分段施工，斜壁表面斜度要准确，衬里表面要平滑，以保证生产进行中下料畅通不滞料。

3.2.3旋风筒的旋风部位要严格按设计尺寸砌筑，用加工砖或浇注料找齐填平，避免出现台阶或缺口，保证气流运行畅通。

3.2.4凡因空间小、衬里薄、密闭性高、操作难度大和安装后不可能操作的管件或设备的内衬，均应于安装前或预安装后在地面预制或施工，然后再进行吊运和安装。

3.2.5窑门罩的上半圆顶在砌筑耐火砖前，应先在窑壳上画线，全长中环缝允许误差为≤8mm，砌体不得出现歪斜，脱空和爬坡等现象。隔热砖与耐火砖应错缝砌筑。最后锁砖可设在罩顶的专用孔处，无专用孔时则应沿砖环分向切开一个长方形小孔。最后一块砖从罩顶上面钎入。并用钢板锁紧。

3.2.6冷却机内直墙、斜墙均按砖墙砌筑规范进行。

3.3拱顶及机制红砖的砌作方法

3.3.1拱顶砌作前，应先支好正确和牢固的拱模，先在模板面上划出中心线和拱砖层数线，可预先摆一环砖检查拱模是否合格。

3.3.2拱角砖的角度应与拱的角度一致,并紧靠拱脚梁砌筑,拱脚砖的后面有砌体时,则需在该砌体砌完后再开始砌筑拱顶,拱脚砖后面不应用强度低的砖或轻质砖.

3.3.3拱顶的砌筑应从两边拱脚向拱顶中心对称砌筑,不得单向砌筑.

3.3.4拱顶一般为错缝砌筑,特殊结构部分也有环砌,拱砖的块数不得是偶数.

3.3.5砌筑复杂的球形拱、弧形拱、悬挂拱时，拱砖应预砌，必须在符合要求并进行编号后，才允许正式砌筑。

3.3.6拱顶跨度小于3m时,打入一块锁砖,跨度大于3m 时,打入三块,跨度大于6m时,打入五块,锁砖应准确地按拱顶中心线对称均匀分布.

3.3.7锁砖打入前,砌入拱顶的深度为砖长的2/3,打入锁砖时,先将靠近两边拱脚的锁砖同时均匀打入,最后打入中间的锁砖,锁砖应使用木槌打入,如使用铁锤时则需垫以木板。

3.3.8砌筑机制红砖墙砂浆配合比应以设计要求为准,如设计无规则,可按50#水泥砂浆配制。

3.3.9砌筑红砖前,应将砖块洒水湿润,使其含水量达5-10%才可砌筑。

3.3.10机制红砖墙砌筑前必需横平竖直,灰浆饱满,挤灰密缝,浇水刮平,其砖墙上下层应错缝砌筑,灰缝要垂直,表面找砖不得少于1/4砖长。

3.3.11机制红砖墙在刷色和勾缝前,应将砖缝修正平直,应清理、洒水，在勾缝前应刷色，刷色的红土材料应掺以适量胶质粘合剂。

3.3.12勾缝材料一般用水泥砂浆,其配合比为1:1,勾缝刀的宽度应稍小于砖缝的宽度,勾缝应深浅均匀,表面平正,余灰浆清理干净。

3.4冬天、雨天及暑天施工

3.4.1冬天施工指环境气温在+5℃～-5℃时施工.气温低于-5℃时,只有在采取了可靠的防寒措施后才能施工.

3.4.2冬天施工时,必须采用冬季施工技术措施.要做好对工作环境的封闭、挡风、加热和保暖工作，保持砌筑后衬里的温度在+5℃以上。

3.4.3冬天施工浇注料时,干料应存放在取暖间内,并用热水拌料,拌合料温度保持在10℃以上,不宜另加化学促凝剂或防冻剂.

3.4.4冬天在炉内施工时,应先将隔热层砌好,以提高耐火层的防冻能力.施工后,砌体应用塑料布覆盖,再用干草帘盖严,对新砌的窑,其保温时间不得少于10天,严禁已砌好砌体暴露在寒冷的大气之中。

3.4.5雨天施工时,应转入室内作业.所有材料、运输工具、工作场所和砌体都要防雨。未竣工建筑物要盖顶、塞洞和堵漏，已完工的地面预件要垫高加盖，严禁浸泡在水中。

3.4.6环境气温≥30℃时可为暑天施工，暑天施工时,水温、拌料均应控制在30℃以下，烈日暴晒下的物料使用前应先冷却降温。

3.4.7暑天施工浇注料时,应尽量安排在早晨或傍晚进行,浇注后应及时用帘盖,勤洒水降温。

4.窑衬施工的检查和验收

4.1工程质量检查应在施工过程中按规程随时进行,发生不合格现象必须随时纠正,严重的要返工。

4.2检查灰浆饱满度应用百格网。

4.3检查砖缝厚度用塞尺.塞尺顶端不得磨尖,塞尺宽15mm长100mm、厚度分为1mm、1.5mm、2mm、3mm四种，塞尺插入缝中的深度≤20mmm者为合格。每5m2砌体表面，任意查10处，比规定深度大5%以内的砖缝，在Ⅰ、Ⅱ类砌体中不超过四处。在Ⅲ、Ⅳ类砌体中不超过五处者为合格；在Ⅰ、Ⅱ类砌体中不超过二处，在Ⅲ、Ⅳ类砌体中不超过三处为优良。

4.4检查水平度用L=500mm水平尺，检查垂直度用0.5kg线坠，检查斜度用万能角尺，选砖检查用钢板尺和角尺。

4.5检查表面平整度用L=2000mm木靠尺，按3～5m距离检查一处，尺紧靠墙面，以量出的最大间隙值为准。

4.6浇注料时每20m3工程量要留设试块一组,检查其强度等主要性能。

4.7凡被覆盖的隐蔽前经验收后,方可进入下一道工序,其检查项目如下:

①隔热层和锚固砖;

②锚固件和锚固装置;

③防失水措施；

④预埋措施。

隐蔽工程检查后,应填写隐蔽工程验收单,并在建设单位签证认可后,作为竣工资料之一.

4.8分部分项工程完工后,应进行中间交工验收,其检查项如下:

①砌体的外形尺寸,衬厚和中心线;

②材料使用情况;

③膨胀缝、水平度、垂直度和表面平整度；

④工艺设施及孔洞；

⑤外观检查。

分部分项工程检查后,应填写分部分项工程交工验收单,经建设单位签证认可后,作为竣工资料之一.

4.9竣工验收时,施工单位应向建设单位提交如下资料:

（1）交工验收证明书;

（2）竣工项目一览表;

（3）开、竣工报告；

（4）注有设计变更的竣工图；

（5）设计变更资料(包括设计文件会审记录);

（6）业务联系单(包括合理化建议);

（7）材料验收报告单(由建设单位供料时由该单位提供);

（8）工序交接证明书（由总包方提供销）；

（9）隐蔽工程验收单，分部分项工程中间交工验收单和质量监测检查记录；

（10）重大工程问题的处理文件；

（11）冬天、雨天和暑天施工记录；

（12）其它有关事项。

二、耐火材料的性能

耐火材料的一般性质，包括组织结构、力学性质、热学性质和高温使用性质。其中有些是在常温下测定的性质。如：气孔率、体积密度、耐压强度等。根据这些性质，可以预知耐火材料在高温下的使用情况，另一些是在高温下测定的性质，如：耐火度、荷重软化温度、热震稳定性、抗渣性、高温体积稳定性等，这些性质反映在一定高温下耐火材料所处的状态或者反映在该温度下它与外界作用的关系。

1、气孔率

耐火材料内的气孔是由原料中的气孔和成型后颗粒间气孔所构成。它大致可以分为三类：⑴开口气孔：存在于制品表面，一端封闭，另一端与外界相通。⑵闭口气孔：封闭于制品内部，与外界处于隔绝状态。⑶贯通气孔：贯通气孔制品两面与外界相通的气孔，能为流体通过。通常将上述三类气孔合并为两类，即：开口气孔（包括贯通气孔）和闭口气孔。开口气孔体积占总气孔体积绝大多数，闭口气孔体积则很小，并且难于直接测定，因此制品的气孔率指标常用开口气孔（即显气孔率）表示，即制品中所有开口气孔的体积占制品总体积的百分数。它直接表示制品的致密程度，直接影响耐火制品的其他物理指标和使用性能。

2、常温耐压强度

常温耐压强度是指常温下耐火材料单位面积所承受的最大压力。耐火材料在使用过程中很少由于常温下的静负荷所破坏。常温耐压强度主要是表明制品的烧结情况以及与其组织结构相关的性质，另一方面能通过常温耐压强度间接地评价其他指标，如：耐磨性、耐冲击性以及与烧制品的结合强度。

3、耐磨性

耐磨性是指耐火材料抵抗坚硬材料或气体磨损作用的能力。耐火材料的耐磨性不仅取决于制品的密度、强度，而且也取决于制品的矿物组成、组织结构和材料颗粒结合的牢固性。一般来讲，高温耐压强度高、气孔率低、组织结构致密、烧结良好的制品有较好的耐磨性。目前无规定的耐磨性测定标准，一般不测定耐火材料的耐磨性。

4、耐火度

耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不融化的性质称为耐火度。决定耐火度高低的最基本因素是材料的化学矿物组成及其分布情况。因此，耐火度无疑是判定耐火材料质量的一个指标。但达到该温度时，材料不再有机械强度和耐侵蚀度。因而认为耐火度越高材料越好是不适宜的。同时，耐火材料在使用中经受高温作用时，通常还伴有荷重和外物的熔剂作用，所以制品的耐火度不能视为制品使用温度的上限，必须综合考虑其他性能，作为合理选用耐火材料的参考。

5、荷重软化温度

荷重变形指标是耐火材料在高温和荷重同时作用下的抵抗能力，也表示耐火材料呈现明显塑性变形的软化范围。固定试样承受的压力不断升高温度，测定试样在发生一定变形量和坍塌时的温度，称为荷重软化温度。它能在较大的温度范围内把材料的结构性能明显的表示出来，因而可以对耐火材料作出较全面的估价。但在实际应用中应注意：⑴实际使用条件下所承受的荷重要比0.2Mpa低的多。由于负荷低，制品开始变形的温度将升高。⑵砌体沿厚度方向不均匀，而大部分负荷将由温度较低的部分承担。⑶在使用条件下制品承受变形的时间，远远超过实验的时间。⑷在实际使用过程中，耐火材料还可能承受其他种类的负荷。

6、热震稳定性

耐火材料抵抗温度急剧变化而不破坏的性能称为热震稳定性。耐火材料在急冷急热时损坏的原因在于：当制品在急冷急热时，制品表面和内部会产生很大的温差。此种情况如果是急热过程，制品外表处于高温状态而力求膨胀,而制品内部则处在低温下，不产生或产生极小膨胀，相对于制品外表则处于力求收缩状态。在急冷过程中则情况相反。由于这种情况存在，致使制品产生较大的热应力，当所产生的热应力达到了制品的极限强度时，即会发生开裂或剥落，而使制品损坏。耐火材料在使用时，经常遇到温度波动情况，使得耐火材料有可能因受操作时温度经常波动而损坏。因此，热震稳定性是鉴定耐火材料质量的重要指标之一。

7、抗渣性

耐火材料在高温作用下抵抗熔渣、炉料以及各种气体介质等的化学作用和物理作用而不损坏的能力，称为抗渣性。熔渣侵蚀是耐火材料在使用过程中最常见的一种损坏形式。熔渣物质在高温下多形成液态物质直接与耐火材料接触。熔渣侵蚀过程主要是耐火材料在熔渣中的溶解过程和熔渣向耐火材料内部的侵入过程。耐火材料向熔渣中溶解的过程可分为：⑴单纯溶解。耐火材料与熔渣不发生化学反应的物理溶解作用。⑵反应溶解。耐火材料与熔渣在其界面处发生化学反应，使耐火材料的工作面部分转变为低熔物而熔入渣中，同时改变了熔渣和制品的化学组成。⑶侵入变质溶解。高温溶液或熔渣通过气体侵入耐火材料内部深处或通过耐火材料的液相扩散向耐火材料的固相中扩散，使制品的组织结构发生质变而溶解。水泥窑料对碱性耐火材料的侵入过程是典型的侵入变质溶解过程。熔渣对耐火材料的侵入不仅限于表面的溶解作用，而且熔渣还能侵入耐火材料内部，扩大其反应面积和深度，在材料表面附近其组成和结构发生质变，形成溶解度高的变质层，加速损坏。此种侵入的比例大致与气孔率成正比。熔渣的侵入机理有：⑴通过气孔侵入，⑵通过耐火材料的液相侵入，⑶在固相中扩散。其中侵入速度最大的是通过气孔侵入。

8、热导率

热导率是表征耐火材料导热特性的一个物理指标。它的物理意义是指单位温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。耐火材料的导热能力与其化学组成、组织结构及温度有密切关系。材料的化学组成越复杂，杂质含量越多，添加成分形成的固溶体越多，它的热导率降低越明显，晶体结构越复杂的材料，热导率也越小。耐火材料通常都含有一定的气孔，气孔内的气体热导率低。因此，气孔总是降低材料的导热能力。在一定的温度内，对一定的气孔率来说，气孔率愈大，则热导率愈小。

9、体积稳定性

耐火材料在高温下长期使用时，其外形体积保持稳定不发生变化（收缩或膨胀）的性能称为高温体积稳定性。耐火材料在烧成过程中，其间的物理、化学变化一般都未达到烧成温度下的平衡状态。当制品在长期使用中受高温作用时，一些物理、化学变化仍然会继续进行。另一方面，制品在实际烧成过程中，由于各种原因，会有烧成不充分的制品，此种制品在窑炉上使用再受高温作用时，由于一些烧成变化继续进行，结果使制品的体积发生变化，这种不可逆的体积变化称为残余收缩或膨胀，也称重烧收缩或膨胀。重烧体积变化的大小，表明制品的高温体积稳定性。

二、耐火材料品种

耐火材料的种类很多，分类方法也有很多种。按照其主成分的化学性质可以分为三类：⑴酸性耐火材料，它含有相当数量的游离SiO2。硅质、半硅质、粘土质耐火材料属于酸性耐火材料。⑵中性耐火材料，严格来说是碳质耐火材料。高铝质耐火材料是偏酸而趋于中性的耐火材料，铬质耐火材料是偏碱而趋于中性的耐火材料。⑶碱性耐火材料。它含有相当数量的MgO和CaO等，镁质、白云石质、铬镁质和镁橄榄石质及尖晶石质耐火材料属于碱性耐火材料。

按照耐火材料的外观可分为：耐火砖和不定形耐火材料（浇注料、捣打料、可塑料、火泥等）

按照耐火材料的化学矿物组成可分为：⑴硅质制品（硅砖、石英玻璃）。⑵硅酸铝质制品（半硅砖、粘土砖、高铝砖）。⑶镁质制品（镁砖、镁铝砖、镁铬砖、镁橄榄石砖、镁硅砖、镁钙砖、镁白云石砖、镁碳砖）。⑷白云石质制品（白云石砖）。⑸铬质制品（铬砖、铬镁砖）。⑹碳质制品（碳砖、石墨制品、碳化硅制品）。⑺锆质制品（锆英石砖）。⑻特殊制品（碳化物、氮化物、硼化物等）。

目前水泥窑用耐火材料主要品种有镁铬砖、镁铝尖晶石砖、镁铝铬砖、镁锆砖、镁钙锆砖、硅莫砖、抗剥落高铝砖、磷酸盐结合高铝砖、高铝耐磨砖和高荷软砖、耐碱砖、浇注料等。

三、耐火材料性能介绍

1、镁铬砖：水泥窑用镁铬砖主要利用镁砂荷铬矿为主要原料，按照合适的粒度配料，经成型后烧制而成，其主要晶相为方镁石和镁铬尖晶石。但根据选用原料的不同分为普通镁铬砖和直接结合镁铬砖。普通镁铬砖由于原料纯度低，杂质含量高使得制品中的主晶相之间均以硅酸盐相结合。而直接结合镁铬砖选用的原料纯度高、杂质含量低，制品中的硅酸盐相少，制品中的主晶相之间为直接结合，直接结合镁铬砖的名称亦由此而来。

镁铬砖具有荷重软化温度高，耐水泥侵蚀能力强等优点，并且易于粘挂窑皮而被广泛应用于水泥回转窑的烧成带。目前，镁铬砖的品种较多，其理化性能如下表。水泥生产厂家可根据各自窑的操作条件和对耐火材料的要求合理选择。

理化性能

镁铝尖晶石砖是以高纯镁铬砂和人工合成尖晶石为主要原料制成。制品中主要晶相为方镁石和镁铝尖晶石。该制品具有强度大、荷重软化温度高、抗水泥侵蚀能力强等优点，而且由于砖中的方镁石和尖晶石的膨胀系数差异很大，而再烧成过程中产生微裂纹，有利于提高制品的结构韧性，缓冲热应力，而且阻止已形成的裂纹扩展，使制品具有良好的热震稳定性和抗结构剥落性，并且该制品不含Cr2O3，在使用过程中不会产生对环境有害的物质，可作为替代镁铬砖的无铬砖使用。但由于其导热系数过大，再使用过程中容易出现胴体过热，甚至红窑，并且该制品粘挂窑皮性亦远不如镁铬砖，因此目前只有再温度不太高、不易粘挂窑皮的过度带使用。该制品的理化性能如下：

理化性能