（1）將國內(nèi)制造的單塊磚大小端精度要求從±1.0 mm提高至±0.5 mm，則Φ4.8 m窯一圈磚的最大累計誤差降至±90 mm。

（2）控制10塊磚累計弧長的差值，也就是測量耐火磚的４個角形成的累計弧長，規(guī)定液壓機生產(chǎn)的堿性磚差值≤3.0 mm，摩擦壓力壓磚機生產(chǎn)的鋁硅系列磚差值≤6.0 mm。則堿性磚最大累計差值降至≤±54 mm，鋁硅系列磚仍為±90 mm。

（3）明確砌筑磚體時，相鄰兩磚的偏差方向最好是一塊正偏差，另一塊負偏差，有利于抵消累計偏差，減少施工時比例失調(diào)。

4.3　提高磚體制作精度及砌筑質(zhì)量

回轉(zhuǎn)窯運行時若出現(xiàn)掉磚紅窯事故，會對生產(chǎn)產(chǎn)生重大損失。在分析事故時，人們往往偏重窯的工況及火焰狀況，而忽略耐火磚砌筑問題。為減緩掉磚紅窯，針對C系列磚在施工過程中的問題，提出了解決辦法。

為使磚體砌筑牢固，標準不僅提出單磚的平面度控制值為±0.5 mm的精度要求，還增加了兩塊磚的貼合度為±0.5 mm的精度控制要求，以防止兩塊磚砌筑時中間間隙過大，造成掉磚。特別是由摩擦壓機制造的鋁硅材質(zhì)硅莫紅磚，精度較差，掉磚概率非常高。若是鎂磚出現(xiàn)過大間隙，使用砌筑磚機砌筑時，可能在鎖縫時因頂磚壓力造成耐火磚斷裂。上述兩種情況在施工時不易發(fā)現(xiàn)。在窯運行過程中，會出現(xiàn)掉磚紅窯事故。因此，需要嚴格控制精度。

4.4　減少磚縫、優(yōu)化耐火磚錐角

窯內(nèi)襯體中，磚的縫隙越少，錐角越大，則襯體越牢固。窯內(nèi)高溫部位使用的C系列磚體積較VDZB系列磚增大約10%，磚縫減少10%。此外，磚型設計時，沒有采用“磚的大端尺寸增大，磚的錐角增大”的規(guī)律，而是采用國內(nèi)生產(chǎn)實踐認為可靠的錐角，還適當增大小錐角尺寸，減少運行時掉磚紅窯事故。

4.5　控制磚縫精度

近年來，水泥工業(yè)發(fā)展的趨勢是大量使用低品位原燃料，消納工業(yè)廢物和生活垃圾等，水泥工業(yè)已成為清潔生產(chǎn)重要的一環(huán)。生產(chǎn)過程中，一些堿氯硫等有害化合物也隨之入窯，在合適的溫度下，生成低融熔溫度的化合物，隨物料進入高溫部位，成為熟料成分。在高溫火焰下，部分化合物揮發(fā)，隨煙氣返回窯尾低溫部位，冷凝成熔體化合物，并隨物料運行至窯頭，逐步增溫，再次揮發(fā)，形成堿氯硫循環(huán)。在此過程中，這些化合物不僅對直接接觸的耐火磚進行腐蝕，還透過磚縫接觸金屬窯筒體，對筒體產(chǎn)生腐蝕損壞。

國內(nèi)外有些窯，在投入生產(chǎn)后，由于上述原因第二檔輪帶后的筒體因腐蝕損壞而不得不更換筒體，對生產(chǎn)造成重大損失，減緩的方法之一是控制耐火磚的磚縫數(shù)量和尺寸，減少有害化合物和金屬筒體的接觸。

控制磚縫措施：一是確定合適的磚縫和環(huán)向縫的數(shù)量和尺寸，二是控制磚的大小端尺寸的精度。

（1）現(xiàn)執(zhí)行的VDZB和ISOπ/3標準中，明確磚縫和環(huán)向縫為2 mm，而C系列磚縫尺寸精度是結(jié)合我國水泥工業(yè)實際情況制定的。

在C系列磚的大面平整度在理想狀態(tài)下干砌時為0 mm，濕砌時按1 mm進行計算。但在實際情況下根據(jù)各種不同情況會有一定范圍的變化。環(huán)向縫按2 mm計算。堿性磚需要預購紙板，紙板厚度根據(jù)磚的材質(zhì)和各生產(chǎn)廠家原料不同，一般選擇在1~2 mm，大多為2 mm。其他品種的耐火磚不貼紙板，考慮2 mm磚縫。對比表明，C系列磚磚縫小于VDZB和ISOπ/3磚。

（2）C系列耐火磚標準不僅規(guī)定了單塊磚大小端尺寸精度、單磚平面度精度和單磚平面度的控制值，還規(guī)定了兩塊磚貼合度以及10塊磚的圓弧長度和差值，由于上述控制值的精度均有所提高，必將減少磚和磚之間的縫隙，減少有害化合物的固熔體和煙氣對耐火磚側(cè)面和金屬筒體的腐蝕。

4.6　可操作性強

（1）C系列耐火磚編制標準中列出了干、濕兩種施工配比，供設計、施工人員結(jié)合現(xiàn)場實際靈活選用，有利于設計、磚型制造、現(xiàn)場施工，實用價值較高。

（2）C系列磚的單磚長度均為198 mm，不同窯徑使用的磚高度均與VDZB、ISOπ/3型磚相等。

（3）施工規(guī)范一致，在窯內(nèi)砌筑時，既可單獨使用，也可與原有的磚型混砌。既可整體施工，也可用于修補，在推廣應用過渡期，新、舊磚標準銜接時適用性強。

（4）體積在VDZB型和ISOπ/3磚之間，適用于現(xiàn)有裝備進行生產(chǎn)制造。

4.7　可靠性

C系列耐火磚編制標準是在現(xiàn)行耐火磚標準基礎(chǔ)上的優(yōu)化與完善，通過10年以上近40條各種不同窯徑回轉(zhuǎn)窯上的實際應用與驗證。生產(chǎn)廠家在制造C系列磚時只需更換模具便可，砌筑與驗收執(zhí)行現(xiàn)有規(guī)范，推廣應用不存在任何障礙。

4.8　砌筑智能化

C系列磚體積更適合窯徑增大的需求，可取代VDZB型磚，又滿足容重為2.5~2.7 kg/dm3的硅莫紅磚、碳化硅磚的重量要求?，F(xiàn)已有企業(yè)計劃在標準發(fā)布后，在窯內(nèi)統(tǒng)一磚型進行試驗，為今后耐火磚砌筑智能化創(chuàng)造條件。

5　工業(yè)試驗情況

C系列磚是在2004年提出的，十余年來，在近40條不同窯徑生產(chǎn)線上進行過小批量試用，并在運行中多次完善。另一方面，通過大量查詢資料，進行對比分析，行業(yè)技術(shù)人員掌握了德國等工業(yè)化國家水泥窯使用VDZB 、VDZA、ISOπ/3磚的發(fā)展和優(yōu)化過程，以及不同系列磚的技術(shù)特點，不同窯徑內(nèi)系列磚的高度、大小端尺寸、錐角、重量、磚尺寸尾數(shù)的確定原則，并對磚縫、熱膨脹應力補償進行分析，以及鎖縫磚的應用進行探討，還對窯內(nèi)襯磚所承受的熱化學、熱機械應力進行分析。在耐火磚制造、筑爐施工以及生產(chǎn)運用的實踐基礎(chǔ)上，2016年9月組織耐火磚生產(chǎn)制造廠家、筑爐公司、水泥生產(chǎn)廠和水泥設計研究院等有關(guān)專業(yè)技術(shù)人員進行討論，一致認為C系列磚試用條件已經(jīng)成熟，決定在海螺集團和良友筑爐公司進行驗證。在5?000 t/d級及其以下產(chǎn)量的多條預分解窯進行生產(chǎn)實踐，證實C系列磚在窯上使用配比合理，完全適合我國現(xiàn)有大型水泥預分解窯砌筑的需求，試用取得良好效果。

工業(yè)試驗所遇到的困難是試驗對比的因素變化太多，難以進行對比，其原因是，水泥熟料燒成系統(tǒng)耐火材料的使用除與耐火材料的物化性能有關(guān)外，更多的與生產(chǎn)操作、工藝裝備性能直接關(guān)聯(lián)。熟料煅燒過程中，在高溫狀態(tài)下各種元素化合物呈現(xiàn)的固、液、氣相對熟料的形成及其質(zhì)量起到關(guān)鍵作用，所產(chǎn)生的熱應力、熱化學侵蝕、熱機械應力在長期生產(chǎn)過程中對耐火襯體造成損壞，因而給耐火磚體使用周期的對比帶來一定的困難。為驗證C系列磚的使用性能，我們在多條窯上進行試驗，在窯上耐火磚損壞較重的部位，換上C系列磚，一直到C系列磚損壞為止，從而得出其使用周期。若使用周期達到JCT2196—2013《水泥回轉(zhuǎn)窯用耐火材料使用規(guī)程》上堿性磚的使用周期要求（超過12個月），鋁硅質(zhì)磚的使用周期要求（超過24個月），就算取得成功。海螺集團在5?000 t/d級窯上試驗情況見表1，海螺建安自2016年參與標準制定以來，已在集團內(nèi)4個基地11條窯上進行了驗證工作，C系列磚共使用了95.2 m，從統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，堿性磚使用周期為15~28個月（除去因更換筒體而更換未到使用周期耐火磚的一條窯），非堿性磚最高使用周期為24個月，另有7條窯現(xiàn)正在運行，其中3條窯運行周期已超過16個月。在此基礎(chǔ)上，海螺正計劃將窯內(nèi)耐火磚的使用周期延長至24個月（窯口除外）。

多條窯試用不同尺寸、不同錐角的C系列耐火磚均取得成功，證實C系列標準磚是完全適用現(xiàn)有耐火磚施工規(guī)范的。三種耐火磚高度和長度均相等，砌筑時可相互搭配，既可整體砌筑，也可小面積修補，適用性強，在生產(chǎn)運行中沒有出現(xiàn)抽簽、擠壓變形、擠碎掉磚紅窯事故。窯內(nèi)相同材質(zhì)的三種不同尺寸磚型所承受的熱、熱化學、熱機械應力相似。生產(chǎn)運行均正常，沒有出現(xiàn)大的波動，運行工況長期保持平穩(wěn)，都能滿足且超過預定的生產(chǎn)周期，完全達到驗證標準的要求，C型堿性磚使用周期達到了預期效果，非堿性磚使用周期也有延長。可大量推廣應用。

6　經(jīng)濟效益

C系列磚在７臺大型生產(chǎn)線上的試驗證實，其具有如下方面的經(jīng)濟效益。

在耐火磚砌筑過程中，C系列磚減少了砌筑過程中的選磚、配磚程序，緩解了大直徑窯砌筑時，配磚比例失調(diào)，影響施工進度和浪費材料的問題，加快了砌筑進度，節(jié)省了砌筑費用。

由于磚型尺寸和錐角合理及精度提高，有利于大直徑窯內(nèi)襯體的牢固性，減少了掉磚紅窯事故，相應延長了磚的運行周期，有利于提高熟料產(chǎn)質(zhì)量，降低熟料熱耗，還減少了磚的消耗量。

耐火磚大小端精度提高以及磚縫得以控制，必將減少煅燒低品位原燃料及工業(yè)廢物、城市生活垃圾產(chǎn)生的堿氯硫有害化合物對窯筒體的腐蝕。

由于受到試驗條件的限制，以及試驗的目的主要是解決C系列耐火磚是否可用的問題，沒有進行技術(shù)經(jīng)濟對比，但按上述情況粗略估計全國水泥廠若大量使用C系列磚后年節(jié)約和增產(chǎn)效益均在億元以上。有待今后的實踐應用過程中，對技術(shù)和經(jīng)濟效益進一步進行總結(jié)。

7　結(jié)束語

長時期以來，國內(nèi)外水泥預分解窯使用的耐火磚磚型主要為VDZB和ISOπ/3磚型系列標準，難以滿足我國水泥工業(yè)預分解窯大型化以及煅燒低品位原燃料和工業(yè)廢物的需求。對磚型尺寸進行優(yōu)化和制造精度的提升，將有利于磚的制造、倉儲、設計計算和施工砌筑，可以降低生產(chǎn)磚耗，提高窯的產(chǎn)能和運轉(zhuǎn)率，降低窯的運行成本。

C系列耐火磚標準的制定和實施，既滿足我國預分解窯的技術(shù)進展，又優(yōu)于現(xiàn)有的國際標準的磚形尺寸，且磚的尺寸精度較現(xiàn)有標準有較大提高，完全滿足我國水泥工業(yè)窯徑大型化及煅燒工業(yè)廢物的需求。為促進大型預分解窯用耐火磚型合理應用作出了努力，表明中國不但在水泥工業(yè)預分解窯產(chǎn)量和耐火材料用量高居世界首位，而且水泥工業(yè)清潔生產(chǎn)等相關(guān)技術(shù)也在快速發(fā)展。標準的制定，將體現(xiàn)中國水泥窯用耐火磚產(chǎn)業(yè)由大轉(zhuǎn)強的進程，為我國水泥工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和耐火磚裝備制造技術(shù)的發(fā)展作出應有的貢獻。