什么是窯皮，對耐火磚有影響嗎？

窯皮是物料經(jīng)過高溫附著在窯內(nèi)耐火磚襯體表面形成的物料層，可以起到保護內(nèi)襯的作用。
 

窯皮的主要作用
窯皮由熟料或粉塵從液相或半液相變成固體，其主要作用如下：
(1)保護耐火磚，防止耐火磚直接受高溫和化學侵蝕；(2)儲存熱能，減少窯殼散熱到周圍的熱損失，提高旋窯的熱效率；3)充當傳熱介質(zhì)，當窯皮暴露在空氣中，接觸高溫空氣時，通過輻射或?qū)α魑諢崃?。當窯皮接觸下部材料時，通過傳導將原材料傳熱；4.窯皮表面粗糙，可降低粉末流速，延長窯皮材料的反應時間。
耐火材料是否具有與水泥原料適當反應形成窯皮的能力，稱為懸掛窯皮的能力。所謂窯皮，是指水泥原料在燃燒帶和過渡帶的耐火磚表面形成一層具有一定強度的材料層。窯皮由熔體C3A、C4AF3A、C4AF、MgO、NA2O、K2O和SO3組成。
在一定溫度下，一定成分的熟料中所含的熔體具有一定的數(shù)量和粘度，即使窯皮穩(wěn)定，也決定了當時熟料的粒度、磚表面粘附窯皮的難度和固定牢度，以及窯溫變化下熔體數(shù)量和粘度的變化程度。顯然，只有窯成分穩(wěn)定合適，適應窯溫，火焰位置和窯溫也穩(wěn)定，才能形成數(shù)量和粘度合適的熔體。

當窯溫達到一定值時，窯材料（含煤灰）產(chǎn)生熔體，在磚表面發(fā)生化學吸附和物理粘附，然后滲透到磚中，與耐火磚的成分反應，這是窯皮的形成階段。滲透物在不大于1200℃的情況下固化，產(chǎn)生機械錨固，這是窯皮的粘附和固定階段，從而形成窯皮的初始層。原材料中的一些元素也會沿著耐火磚的微間隙滲透到一定的深度，使耐火磚在初始窯皮的基礎上逐漸形成厚而穩(wěn)定的窯皮，如雪球。這種材料對保護耐火磚具有積極意義。能有效耐磨、保溫，有效阻擋熱侵蝕和化學侵蝕。

影響耐火材料掛窯皮能力的主要因素有
（1）生料化學成分，由于懸掛窯皮是液相凝固到窯襯表面的過程，液相量直接影響窯皮的形成，生料化學成分直接影響液相量。如果鋁鐵含量高，材料燒結范圍窄，操作不易控制，易結大塊；原料KH過高或硅酸率高，熔化礦物較少。雖然熟料結粒較小，但容易產(chǎn)生飛砂，窯皮會惡化，甚至危及襯里。目前，提倡窯皮的原料成分與正常生產(chǎn)相同。
(2)飼料和窯速是穩(wěn)定熱工制度的前提，使窯皮緊固、平整、均勻。為了穩(wěn)定熱工制度，需要控制正常進料量的50%和70%，窯速相應降低到正常窯速的70%和90%。
使物料預燒穩(wěn)定，燒成溫度也容易掌握，如飼料過多或窯速過快，窯內(nèi)溫度極難控制穩(wěn)定。
固定，懸掛的窯皮不均勻，不夠牢固。窯速穩(wěn)定，液相量固化時間穩(wěn)定，粘貼窯皮厚度一致，使窯皮光滑。
（3）燃燒溫度和火焰形成，低溫液相形成少，不利于懸掛窯皮，溫度過高，襯里表面液相不能固化，窯皮不能懸掛，一般控制在正常生產(chǎn)溫度，掌握熟料顆粒小均勻，不燃燒大塊或燃燒流量，嚴禁出生材料或停止燃燒，升降控制在正常指標內(nèi)。并保持燃燒溫度穩(wěn)定，火焰形狀完整、光滑，無局部高溫，不允許短火焰燃燒。水泥原料、燃料和耐火材料的化學適應性。部分原料中有害元素的含量較高，在選擇耐火磚時應充分考慮不同耐火材料對不同原料的適應性。如前所述，鎂鉻磚在堿性環(huán)境中較差。
(4)掛窯皮時噴煤管的位置，為了使窯皮從窯前逐漸向窯內(nèi)推進，一開始煤管應靠近窯頭，同時適當偏離材料，使火焰不會拉得太長，防止窯皮掛得太遠，或者前面薄后面厚，前面的窯皮還沒掛好，后面形成了結圈等不良情況，采用移動噴煤管的方法來控制窯皮的長度和位置。窯皮掛好后，根據(jù)火焰情況，逐步將噴煤管延伸到滿足正常生產(chǎn)需要的火焰位置。

鎂鋁尖晶石磚中的鎂鋁尖晶石組分也會被堿金屬元素侵蝕，其耐堿性優(yōu)于鎂鉻磚，但次于白云石磚。大量的實踐經(jīng)驗表明，當熟料中的堿硫比大于1時，白云石磚的使用壽命更好，其次是鎂鋁尖晶石磚，鎂鉻磚較差。當堿硫比小于1時，鎂鋯磚的使用壽命更好，其次是尖晶石磚，然后是白云石磚。

耐火磚性能對窯皮的影響
水泥熟料與耐火材料在高溫條件下相互作用，形成窯皮是一種復雜現(xiàn)象。
從耐火材料的角度來看，這個問題涉及到耐火材料的耐火材料的出汗、火材料的損壞、水泥熟料-耐火材料反應產(chǎn)物的熱、冷物理化學性質(zhì)等諸多問題。
1、耐火材料的化學礦物成分、氣孔率和組織結構的牢固性決定了成熟材料成分是否容易進入磚，以及與耐火材料反應后產(chǎn)生的物質(zhì)。因此，決定耐火材料是否容易出汗
2、耐火材料受到高溫和成熟材料的侵蝕，耐火材料表面的化學成分、物組成和物理性能發(fā)生了變化。例如，鎂鐵尖晶石磚和鐵鋁尖晶石磚含有大量的助燃FE2O3。如果窯皮不能迅速形成，磚中的FE2O3會與熟料反應，形成C4AF和C2F，增加耐火磚熱端的體積密度，降低顯氣孔率，增加熱膨脹系數(shù)，容易受到熱震損壞。
鎂鉻磚比鎂鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚、鐵鋁尖晶石磚耐燒蝕性好得多。
3、水泥熟料與白云石磚的反應產(chǎn)物為C3S，與鎂鉻、鎂鋁耐火材料的反應產(chǎn)物均為C2S。C2S有相變和粉化的可能Cr和AUFe中。Cr可穩(wěn)定/J-C2S。因此，白云石磚掛窯皮性好，鎂鉻磚次之，鎂鋁耐火磚掛窯皮性差。