三次風(fēng)管是預(yù)分解窯熟料燒成系統(tǒng)中重要組成部分,，主要作用是連接冷卻機與預(yù)分解系統(tǒng)的熱風(fēng)通道，它在燒成系統(tǒng)中起到風(fēng)量,、熱量和物流的平衡作用,，其功能調(diào)節(jié)在燒成系統(tǒng)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)中起到關(guān)鍵作用。
水泥窯在使用第三代篦冷機時,，以5000t/d為例,，三次風(fēng)管直徑一般為3.3m，耐火材料內(nèi)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，基本能滿足生產(chǎn)需求,。但使用第四代篦冷機以后三次風(fēng)管耐火材料使用周期都達不到設(shè)計周期2年,，最短時間運行1月就出現(xiàn)三次風(fēng)管耐火磚垮塌現(xiàn)象。
第四代篦冷機的特點就是熱回收效率高,，直接導(dǎo)致入窯二次風(fēng)溫和入管三次風(fēng)溫都較傳統(tǒng)窯要高出200℃左右，管內(nèi)瞬間氣流溫度最高可達1300℃,，由于高溫?zé)釕?yīng)力,，造成風(fēng)管內(nèi)整體磚頂部下沉，停窯后隨著冷窯時間的延長,，耐火磚下沉現(xiàn)象加重或垮落,。從耐火磚熱面不難看出，耐火磚工作面受到高溫?zé)釕?yīng)力和堿侵蝕的共同作用,，表面已經(jīng)脆化,，燒流痕跡已開始深入磚體內(nèi)部，對磚體內(nèi)部造成了極大的破壞,，系引發(fā)磚襯跨落的潛在因素之一,。此現(xiàn)象說明風(fēng)管內(nèi)高強耐堿磚的配置方案已經(jīng)不適應(yīng)配套四代篦冷機使用，應(yīng)考慮用高荷軟和高致密材料予以替代,。5000t/d燒成系統(tǒng)三次風(fēng)管直徑為3.3m,，耐火材料內(nèi)襯厚度為：115mm硅酸鈣板，114mm耐堿磚,。由于窯系統(tǒng)工況是波動的,，若三次風(fēng)溫度為1200℃或800℃之間波動。則整環(huán)耐堿磚在1200℃的膨脹量為77mm,。整環(huán)耐堿磚在800℃的膨脹量為：48mm,。冷卻檢修時，耐堿磚收縮,，上半環(huán)磚會下沉,；若重新升溫，已經(jīng)下沉的耐堿磚不會向上升,，只有向兩旁延伸,，每次冷卻后升溫過程，耐火磚都向兩側(cè)延伸整環(huán)磚的膨脹量,，直到殼體變形,，磚垮塌。
2.1：耐火材料配置及施工優(yōu)化
（1）耐火材料優(yōu)化
三次風(fēng)管內(nèi)早期配套使用的高強耐堿磚或抗剝落磚已不能滿足生產(chǎn)要求,，目前三次風(fēng)管普遍使用硅莫系列耐火磚，其耐高溫,、抗侵蝕和抗磨損性能好,，性價比適中，能夠較好的滿足生產(chǎn)需要,。
澆注料通常使用在膨脹節(jié),、拐彎變徑處、分解爐進風(fēng)口和閘閥等耐火磚難以砌筑的部位,，隨著三次風(fēng)的溫度及其中粉塵濃度的提高,，澆注料經(jīng)常會成為風(fēng)管內(nèi)襯使用壽命的軟肋。 因此,，一方面提倡多用耐火磚,，少用澆注料，另一方面,，必須尋求性能優(yōu)良的耐高溫高耐磨澆注料來抵抗高溫沖刷磨蝕,。
耐磨澆注料,，應(yīng)選用剛玉碳化硅耐磨澆注料用在三次風(fēng)管彎頭和風(fēng)口等部位，該材料具有強度高,、抗含塵氣流沖刷性,、抗硫堿侵蝕性能和熱震穩(wěn)定性良好的優(yōu)點。
2.2：施工優(yōu)化
工作層和隔熱層總襯厚由通常的 200mm 左右優(yōu)化為 300mm,；根據(jù)所用耐火材料膨脹特性設(shè)置軸向膨脹量,，磚環(huán)鎖緊；強化硅酸鈣板施工質(zhì)量,，減少硅酸鈣板間空隙率,，特別是拐彎變徑等異型區(qū)域，保證工作層與風(fēng)管殼體隔離,；膨脹節(jié)位置耐火材料全部改砌耐火磚或預(yù)制塊,，以提高抗擠壓及耐磨性能，避免膨脹節(jié)燒損,。
2.3：管內(nèi)風(fēng)速及管徑設(shè)計優(yōu)化
根據(jù)預(yù)分解窯通風(fēng)特性,，為了保證粉塵攜帶能力和管底不積灰，管內(nèi)風(fēng)速應(yīng)在 25m/s 以上,。 由于三次風(fēng)管邊壁風(fēng)速明顯低于中心部位,，為保證風(fēng)管底部不積灰，管內(nèi)風(fēng)速需要達到 30m/s 左右,，以此作為理論設(shè)計風(fēng)速相對更合理,。 事實上眾多按 18～25m/s 設(shè)計的 1000～5000t/d 生產(chǎn)線， 三次風(fēng)管底部積灰厚度達300～800mm,，工況下管道截面積會明顯變小 ,，實際通過的風(fēng)速還是接近 30m/s 左右。
管徑不一定非要參照設(shè)計院或其他廠家的尺寸,，根據(jù)所需風(fēng)量和所確定的三次風(fēng)風(fēng)速 30m/s,， 再考慮既定的內(nèi)襯厚度，便可確定風(fēng)管直徑,。
2.4：三次風(fēng)閥結(jié)構(gòu)及安裝位置優(yōu)化
很多生產(chǎn)線出現(xiàn)過因三次風(fēng)閥故障影響窯系統(tǒng)運行的情況,，多數(shù)都是由于閥板材質(zhì)、設(shè)計結(jié)構(gòu)缺陷和焊接口脫焊造成的閥板膨脹變形或大塊澆注料拉裂脫落,。 三次風(fēng)閥材質(zhì)不但要考慮耐高溫性能,，還要有一定的耐高溫磨蝕性，宜選用 ZG40Gr25Ni20Si2 或Gr25Ni20Si2 材料,，閥體結(jié)構(gòu)應(yīng)整體澆筑成型,，盡量減少焊接部位。 閥體尺寸應(yīng)追求小巧輕便,，減少伸入高溫?zé)釟饬髦械拈y板面積,，合理設(shè)計利用耐火材料砌體作為“固定閥板”部分,。
目前很多生產(chǎn)線都將三次風(fēng)閥板安裝在靠近分解爐的預(yù)熱器框架內(nèi)，可以避開高溫且設(shè)計簡潔省事,。 該布置方法存在以下缺陷：三次風(fēng)在入爐前不但因彎頭改變風(fēng)向,， 還要受閥板影響而強制改變風(fēng)速，使靠近分解爐部分的三次風(fēng)管內(nèi)耐火材料磨損嚴(yán)重,，并對分解爐內(nèi)三維流場產(chǎn)生一定的影響,，嚴(yán)重時還會造成分解爐堵塞,。 為此,，建議把三次風(fēng)閥板布置在靠近窯頭罩的區(qū)域，能夠減輕高溫含塵氣流對管壁的壓力,，減輕風(fēng)管內(nèi)襯損壞,，保證分解爐內(nèi)流場，同時也便于檢修維護和操作調(diào)整,。