水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构技术领域
本发明涉及水泥回转窑，尤其是涉及一种水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构。
背景技术
目前，现有的水泥窑中耐火砖的配置所使用状况：如图2所示， 1、一是由于窑内用
砖品种比较多，显得杂乱，既增加了平时耐火砖的管理，也增加了管理成本；二是窑内砖使
用寿命达不到同步效果，前窑口和前过渡带一般只有十个月甚至更短的使用寿命。窑口浇
注料、镁铬砖、尖晶石砖和抗剥落砖的检修间隔时间一般在4～6个月，这样，整窑耐火砖检
修频率为2～3次左右/年，个别窑达3～4次左右/年，增加了检修时间和劳动强度，并且增加
了熟料成本，同时含铬废砖对环境产生一定的隐患。
2、现有配置在烧成带和前过渡带存在主要问题；
①尖晶石砖的缺点是施工时易碎影响造成消耗不均；同时导热系数较大，使2号轮带附
近筒体温度偏高，对设备运行造成一定隐患。
②影响设备的运行：镁铬砖或尖晶石砖导热系数大（≥2.7W/m·K），使得窑筒体外
壁温度较高（大约在380℃左右，高温时能达420℃），极易受热膨胀，致使窑中部托轮承受压
力较大，托轮瓦温度升高变形，尤其是在使用后期或夏季给设备的正常运行带来较大隐患；
③节能效果不理想：镁铬砖或尖晶石砖导热系数大（≥2.7W/m·K），使得窑筒体外壁温
度较高(一般在380℃以上)，增加了熟料的单位成本。
④不利于节约成本：由于镁铬砖或尖晶石比重较大（2.9～3.0g/cm3），相比较硅莫
红砖要重10％（1.35 t/m），既不利于保护窑筒体又增加了成本支出。
⑤不利于储存及降低管理费用：镁铬砖、尖晶石砖均属于碱性材料，在南方地区极
易吸湿，内部晶相转化，造成砖的粉化、水化，轻则影响使用，重则失去使用价值，给仓储管
理带来很大的压力；且镁铬砖、尖晶石砖制造周期长、合理备砖难度大，占用较多的资金。
发明内容
本发明的目的是提供一种水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构，解决优化窑内耐火
砖设计结构和材料品种，提高材料耐火度，降低筒体温度，延长使用寿命，防止安全事故发
生和降低生产成本的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水泥窑中耐火砖的轻量化配置
结构，其特征在于，所采用的水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构从窑口内至窑尾结构如下：
窑口浇注料→高耐磨砖→尖晶石砖→镁铁砖→硅莫红砖→硅莫砖→底部浇注料。
本发明的有益效果：1、轻量化耐火材料具有高强度、高热震、低导热和一定的抗介
质侵蚀能力，其在水泥回转窑的成功试用验证了耐火材料轻量化的可行性。海螺水泥100多
台回转窑十年来的使用充分证明了这一点；
2、5000t/d生产线，当窑壳温度能降低70℃时，每天可以节约标准煤约2吨，如果水泥窑
运转率按90%（329天）计算，则每台窑每年可节约标煤658吨，约合33万元，全国目前水泥回
转窑共计1800余条，其经济效果难以估量。
3、改善2#轮带部位运行条件：有利于设备的保护：硅莫砖导热系数小（1.7W/m·
K），使得窑筒体外壁温度较低（大约在320℃左右），窑中部托轮承受压力较小，托轮瓦温度
较低，不易变形，有利于设备的正常运行；
4、消除铬离子污染源，符合可持继发展要求；
5、提高产量和降低耐火砖检修成本：由于实现三年2大修与一年1大修相比，经概算每
年可节约检修直接成本83万元；又由于大幅度延长了窑砖的使用周期，从而减少检修次数，
提高窑的运转率，使产量和余热发电实现高产、稳定，经概算每年多实现利润110万元。
以下将结合附图和实施例，对本发明进行较为详细的说明。
附图说明
图1为现有水泥窑中耐火砖的配置结构的构造示意图。
图2为本发明的水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构的构造示意图。
具体实施方式
实施例1，如图2所示，一种水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构，其特征在于：所采用的
水泥窑中耐火砖的轻量化配置结构从窑口内至窑尾结构如下：窑口浇注料→高耐磨砖→尖
晶石砖→镁铁砖→硅莫红砖→硅莫砖→底部浇注料。
各种耐火材料的性能对比。（见下表）
为使各段耐火材料在整条窑上同步使用，延长耐火材料的使用寿命，建安公司与国内
外一些专业耐火材料生产厂家做了大量的研究和使用跟踪工作，开发出了更具有技术优势
的替代产品硅莫砖等系列，同时与国际知名耐火砖生产厂家（如雷法和奥镁公司）合作成功
使用无铬（白云石、纯镁砖和镁铁尖晶石砖）或低铬耐火砖；与国内耐火公司在海螺部分窑
后过渡带成功使用了硅莫砖，已达到18个月以上的使用效果，整体使用性能优于尖晶石砖，
对整条水泥回转窑耐火材料的进一步合理优化配置使用，图1的现有的配制结构“底层浇注
料→高耐磨砖→MS2T 镁尖晶石砖→MS1C镁尖晶石砖→MS4TC镁尖晶石砖→硅莫红砖→硅
莫砖→封口浇注料。”对整条水泥回旋窑耐火材料的配置有了新的改进，已经做到窑内用砖
品种优化（两种主砖型），达到整条水泥窑耐火材料以三年为周期进行维修管理，实现三年
二次大修目标，使窑的运行周期大幅度提高，既简化了耐火材料管理程序，又降低生产和管
理成本，同时又达到无铬化环保要求。
同时在34-42米使用硅莫红砖，42-73.2米用硅莫砖。特点耐磨、耐侵蚀性优良、强
度高、重量轻、低导热。
与一种日产5000吨的水泥回转窑的筒体内衬的专利申请的区别：在30-40米用塑
性相低导热硅莫砖，40-55米用硅莫砖，55-72米用耐碱砖。实施例中：34-42米用硅莫红砖。
硅莫红砖加入红柱石，大幅提升了硅莫砖的耐高温性能。55-72米用硅莫砖，其耐侵蚀、耐
磨、耐高温性能均由于耐碱砖。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进
行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方
案做出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。