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(hù)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(hù)耐火磚，防止耐火磚直接受高溫和化學(xué)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(dāng)傳熱介質(zhì)，當(dāng)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?。?dāng)窯皮接觸下部材料時，通過傳導(dǎo)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(yīng)時間。
耐火材料是否具有與水泥原料適當(dāng)反應(yīng)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(qiáng)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(dāng)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(yīng)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(dāng)窯溫達(dá)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(xué)吸附和物理粘附，然后滲透到磚中，與耐火磚的成分反應(yīng)，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(jī)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(chǔ)上逐漸形成厚而穩(wěn)定的窯皮，如雪球。這種材料對保護(hù)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(xué)侵蝕。

影響耐火材料掛窯皮能力的主要因素有
（1）生料化學(xué)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(xué)成分直接影響液相量。如果鋁鐵含量高，材料燒結(jié)范圍窄，操作不易控制，易結(jié)大塊；原料KH過高或硅酸率高，熔化礦物較少。雖然熟料結(jié)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(jìn)料量的50%和70%，窯速相應(yīng)降低到正常窯速的70%和90%。
使物料預(yù)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(yán)禁出生材料或停止燃燒，升降控制在正常指標(biāo)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(xué)適應(yīng)性。部分原料中有害元素的含量較高，在選擇耐火磚時應(yīng)充分考慮不同耐火材料對不同原料的適應(yīng)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(jìn)，一開始煤管應(yīng)靠近窯頭，同時適當(dāng)偏離材料，使火焰不會拉得太長，防止窯皮掛得太遠(yuǎn)，或者前面薄后面厚，前面的窯皮還沒掛好，后面形成了結(jié)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(dāng)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(dāng)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(fù)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(yīng)產(chǎn)物的熱、冷物理化學(xué)性質(zhì)等諸多問題。
1、耐火材料的化學(xué)礦物成分、氣孔率和組織結(jié)構(gòu)的牢固性決定了成熟材料成分是否容易進(jìn)入磚，以及與耐火材料反應(yīng)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(xué)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(yīng)，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(yīng)產(chǎn)物為C3S，與鎂鉻、鎂鋁耐火材料的反應(yīng)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。