1.磚的布置
升溫以后，水泥回轉(zhuǎn)窯的窯體,、火磚都會(huì)膨脹,。但是，鋼板和火磚的熱膨脹系數(shù)不同,，火磚各部位的溫度高低也不相同,，這就產(chǎn)生了膨脹差。膨脹差可以產(chǎn)生空隙,，致使磚塊松動(dòng);也可以產(chǎn)生應(yīng)力,，致使磚塊擠壞。如果磚塊之間不擠泥緊,，就會(huì)發(fā)生抽簽,、掉磚事故。如果磚塊擠得太緊,，擠壓力超過了磚的強(qiáng)度,，就會(huì)使窯襯破壞。所以,，既要不抽簽,、不掉磚，又要不把磚擠壞,，就要研究膨脹縫的留設(shè)問題,。回轉(zhuǎn)窯內(nèi),，耐火磚的布置如圖12-3所示,。
由圖12-3可知，膨脹縫的留設(shè)主要是解決不同耐火材料的徑向縫和軸向縫的留設(shè)問題,。
2.膨脹差異
金屬材料和耐火材料的具有不同膨脹系數(shù),，耐火材料熱端和冷端具有不同的溫度。熱膨脹量的計(jì)算式見式(12-1),，不同材料的熱膨脹系數(shù)見表12-2,。
從表12-2可知：從磚的冷端來看，黏土磚,、高鋁磚的熱膨脹低于窯體;堿性磚的熱膨脹和窯體相當(dāng),。冷熱端對(duì)比來看，大小頭溫差為1000°C時(shí),，堿性磚的相對(duì)膨脹高達(dá)1.2%,，高鋁磚的相對(duì)膨脹僅為0.75%,。因此，黏土磚,、高鋁磚更容易發(fā)生抽簽,、掉磚事故;堿性磚的熱端則更容易被擠壞。因此,，為防止抽簽,、掉磚，黏土磚,、高鋁磚常用火泥砌筑,。為防止熱端被擠壞，堿性磚則常用干法砌筑,。
式(12-1)是設(shè)計(jì)膨脹縫的依據(jù),。如果熱態(tài)下，窯體外殼的膨脹是,，襯體熱端的膨脹是S熱,，冷端的膨脹是S冷，且Sa>S^膨脹縫的留設(shè)就要參考下式確定,。
△S = S熱—S殼 (12-2)
式中 △S——窯襯熱端相對(duì)窯體的膨脹差值,。
對(duì)于堿性磚，大小頭溫差l000°C時(shí),，冷端的膨脹和窯體一致,，熱端對(duì)冷端發(fā)生1.2%的相對(duì)膨脹。所以,，必須用膨脹縫進(jìn)行補(bǔ)償,。對(duì)于高鋁磚，大小頭溫差1000°C：,、小頭升溫200°C時(shí),，冷端對(duì)窯體發(fā)生0. 1%的收縮，熱端發(fā)生0.7% 的膨脹,。由于冷端發(fā)生收縮,，磚和窯體之間出現(xiàn)空隙，熱端相對(duì)膨脹只有0.6%,，一旦耐火磚的熱端受熱后發(fā)生較大收縮,，就有可能發(fā)生抽簽、掉磚,。所以,，一般不在窯內(nèi)鋁硅質(zhì)耐火磚襯中留設(shè)膨脹縫，還要砌緊窯襯,。只在鋁硅質(zhì)整體性耐火材料中留設(shè)一定的膨脹縫,。
3.曲率直徑
根據(jù)如圖12-1所示幾何條件,，耐火磚的曲率直徑D和途中所示耐火磚大頭尺寸l2，耐火磚小頭尺寸l1,耐火磚的高度h之前滿足以下關(guān)系,。
如用一種磚砌窯,，當(dāng)磚的曲率直徑大于窯的曲率直徑，砌窯后磚的小頭就會(huì)處于擠壓狀態(tài),，大頭就會(huì)處于放松狀態(tài),。升溫中，磚的小頭受到強(qiáng)烈的擠壓,。使用中，小頭損耗以后,，如磚的剩余部分不能擠緊,，就會(huì)發(fā)生抽簽、掉磚事故,。當(dāng)磚的曲率直徑小于窯的曲率直徑時(shí),，砌窯后磚的大頭處于擠緊狀態(tài)，小頭處于放 松狀態(tài),。升溫中,，磚的小頭預(yù)留有一定的空間，可以容納熱端的膨脹,。使用后,，磚的小頭損耗以后，大頭還能擠緊,。從以上可知,，理想的狀態(tài)是大頭擠緊，小頭適度放松,。但為防止“爬坡”,，還需在磚的小頭墊薄鋼板條或涂抹火泥。
如果采用兩種磚砌窯,，稍多選一些曲率直徑小的磚,，稍少選一些曲率直徑大的磚，在磚的小頭墊鋼板或涂抹火泥以留設(shè)膨脹縫,，也可以實(shí)現(xiàn)“大頭擠緊,、小頭留縫”。留縫后,，務(wù)必打足鋼板,，以緊鎖襯磚和防止掉磚。
4.膨賬縫的留設(shè)
干砌堿性磚時(shí),，徑向縫設(shè)置為窯長的1%,即在每塊長200mm磚的兩端墊厚2mm的紙板;軸向縫設(shè)置為每塊磚約0.1mm,。為防止掉磚,，5000t/d以上水泥窯也可以不設(shè)軸向縫。設(shè)置方法：制作厚度1mm,、長寬較磚的大面略小的鋼板,，用量為磚塊的1/10左右。受熱后,，鋼板受壓后變形,，可吸收磚的熱膨脹。但是,，鋼板氧化又會(huì)產(chǎn)生膨脹,，固不宜多用鋼板。
從以上可知,，磚襯徑向縫的補(bǔ)償作用較強(qiáng);但軸向縫的補(bǔ)償作用很弱,。所以，一些耐火材料企業(yè)研制了 “柔性”(彈性模量低的)堿性耐火材料,，并取得了一定效果,。