三次風(fēng)管是預分解窯熟料燒成系統中重要組成部分，主要作用是連接冷卻機與預分解系統的熱風(fēng)通道，它在燒成系統中起到風(fēng)量、熱量和物流的平衡作用，其功能調節在燒成系統高產(chǎn)穩產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用。

水泥窯在使用第三代篦冷機時(shí)，以5000t/d為例，三次風(fēng)管直徑一般為3.3m，耐火材料內襯厚度為：115mm硅酸鈣板為保溫層，114mm耐堿磚為工作層，使用壽命能達到2年以上，基本能滿(mǎn)足生產(chǎn)需求。

但使用進(jìn)口第四代篦冷機以后，某公司新投產(chǎn)的多臺回轉窯三次風(fēng)管耐火材料使用周期都達不到設計周期2年，最短時(shí)間運行1月就出現三次風(fēng)管耐火磚垮塌現象。本文就水泥窯三次風(fēng)管耐火磚垮塌原因及對策進(jìn)行論述。

第四代篦冷機的特點(diǎn)就是熱回收效率高，直接導致入窯二次風(fēng)溫和入管三次風(fēng)溫都較傳統窯要高出200℃左右，管內瞬間氣流溫度最高可達1300℃，由于高溫熱應力，造成風(fēng)管內整體磚頂部下沉，停窯后隨著(zhù)冷窯時(shí)間的延長(cháng)，耐火磚下沉現象加重或垮落?，F場(chǎng)部分現象見(jiàn)圖1、圖2。

從耐火磚熱面不難看出，耐火磚工作面受到高溫熱應力和堿侵蝕的共同作用，表面已經(jīng)脆化，燒流痕跡已開(kāi)始深入磚體內部，對耐火磚體理化性能指標造成了極大的破壞，系引發(fā)耐火磚襯跨落的潛在因素之一。此現象說(shuō)明風(fēng)管內高強耐堿磚的配置方案已經(jīng)不適應配套四代篦冷機使用，應考慮用高荷軟和高致密材料予以替代。

耐堿磚的技術(shù)參數見(jiàn)表1。

5000t/d燒成系統三次風(fēng)管直徑為3.3m，耐火材料內襯厚度為：115mm硅酸鈣板，114mm耐堿磚。由于窯系統工況是波動(dòng)的，若三次風(fēng)溫度為1200℃或800℃之間波動(dòng)。

（因為耐火泥在高溫中已經(jīng)燒結在耐堿磚上，所以在計算過(guò)程中只考慮磚的膨脹量。)

冷卻檢修時(shí)，耐堿磚收縮，上半環(huán)磚會(huì )下沉；若重新升溫，已經(jīng)下沉的耐堿磚不會(huì )向上升，只有向兩旁延伸，每次冷卻后升溫過(guò)程，耐火磚都向兩側延伸整環(huán)磚的膨脹量，直到殼體變形，磚垮塌。如圖3所示。

（1） 提高三次風(fēng)管耐火磚質(zhì)量檔次，下半部分采用1450型復合磚，取消雙層結構（見(jiàn)圖4）。

目前三次風(fēng)管用磚為高強耐堿磚，但實(shí)際使用溫度達1100℃，已近耐火磚荷軟溫度，由于三次風(fēng)管工藝狀況是風(fēng)速較高、飛沙較大，再加上溫度高，目前雙層設計，整體結構致密性低，穩定性差，若出現局部小面積損壞，會(huì )迅速破壞隔熱層，進(jìn)而引起大面積損壞。三次風(fēng)管除膨脹節、擋磚圈、彎頭及塔架內的三次風(fēng)管外均使用1450型復合磚。

（2）適當提高三次風(fēng)管殼體壁厚，增加三次風(fēng)管剛度，減少熱態(tài)下三次風(fēng)管的變形。若三次風(fēng)管殼體厚度小于8mm，其剛度不夠，變形嚴重，造成安裝困難，會(huì )對施工質(zhì)量產(chǎn)生影響。同時(shí)目前耐火材料設計致密性低，當局部損壞使熱氣體接觸到殼體時(shí)，使殼體發(fā)生變形，因此將三次風(fēng)管的壁厚增加到10mm～12mm。

（3）設計時(shí)增加三次風(fēng)管封口磚。由于現在三次風(fēng)管只有兩種主磚，沒(méi)有封口磚，因此封口操作比較困難，有時(shí)在沒(méi)有辦法的情況下采用多加鐵板、人工加工封口磚，影響了砌筑質(zhì)量，因此設計時(shí)增加兩種封口磚。

改進(jìn)后三次風(fēng)管徑向結構見(jiàn)圖4，圖5為底部采用復合磚的照片。

以上技改方案，經(jīng)過(guò)十多臺回轉窯（包括三臺12000t/d）實(shí)際使用驗證，三次風(fēng)管使用壽命都達到2年以上，徹底避免了因三次風(fēng)管內襯不配套造成停窯搶修的情況發(fā)生，最低可以避免每臺回轉窯兩年內停窯一次的損失，即每臺窯至少可減少一次停窯30萬(wàn)元直接損失和增加30 000t熟料產(chǎn)量，同時(shí)也防止了因三次風(fēng)管燒穿而發(fā)生重大安全事故。