在水泥生產過程中，水泥回轉窯某些部位和分解爐某區域往往發生結圈和結皮問題。它直接 影響了水泥回轉窯的正常生產，降低了熟料質量，提高了工人勞動強度和熱耗。為解決和緩解結皮或結圈問題，開展了即含鋯高鋁磚對抗結皮或結圈的作用機理研究以及有關試驗，以求得到符合我國國情的辦法。

基本思想是通過提高高鋁磚的韌性強度，液相粘度，從而有效地防止水泥熟料生成過程中對高鋁磚的化學侵蝕而引起的結皮或結圈問題。采用粗顆粒、中顆粒、細顆粒加細粉= 1：1，“粒徑差小，多級級配”工藝。細粉盡量細，粗顆粒粒徑上限不大于5mm。將配料均勻混合，加適量添加劑，混碾、機壓成型，干燥處理，最后置入窯中燒成燒結產品。

將燒結后的含鋯高鋁磚砌入水泥窯中試運行6個月后，觀察發現反應層變化較大，在該層發現了新的礦物相高熔點化合物CA6同時發現β-AL2O3，α-AL2O3及少量霞石。除了霞石對含鋯高鋁磚產生有害影響外，前二者對水泥熟料進一步侵蝕磚面，與磚產生化學反應，強固粘結磚面均有阻礙作用。

β—AL2O3在原料礦物相或含鋯高鋁磚的礦物相是不存在的，顯然它是由水泥生產過程中堿鹽的化學侵蝕反應轉化而來的。它會對提高，高鋁磚抗侵蝕能力產生有利影響。在過渡層中，K2O或Na2O與AI2O3—SiO2系統發生化學反應，產生霞石，但量很少，且結晶不成集合體。從過渡層整體表觀觀察，該層質地較致密，未發生有“堿裂”的嚴重現象。這是由于大量的堿鹽被含ZrO，組分的液相所吸收，即使礦物相與堿鹽反應，ZrO或ZrSiO4 也能吸收。普通高鋁磚或磷酸鹽磚沒有這兩方面的障礙與阻滯作用，顯然會加速熟料液相和堿鹽直接與礦 物相作用。這些磚的液相粘度小、無ZrO2或ZrSiO4的高抗堿侵蝕能力，必將容易引起和加 速化學反應，易起結皮或結圈。可以認為結皮和結圈的產生， 除了水泥生產本身工藝條件外，在相等條件下， 即熟料液相或有害成分與耐火材料首先發生反應，然后滲透、擴散、繼而固結于耐火材料表面，在耐火材料沒有較強的抗侵蝕性、沒有“圍柵釉層”的情況下， 固結物勢必會加快變厚，形成結皮和結圈。

水泥生產工藝條件如原燃料、 生料配方對結圈結皮的影響也是非常直接的。從試驗報告數據中可以看出原料、燃料中的低熔點熔劑含量，如Fe2O3、 K2O、AL2O3等呈下降趨勢，對結皮或結圈的減少和緩解起到了積極作用。當在生產中試用普通高鋁磚進行對比時，幾乎與含鋯高鋁磚相媲美，由此試驗可以看出在溫度較低的部位產生結皮和結圈的主要原因是工藝參數的問題。可以通過原燃料的質量和配比加以調節和控制，緩解 或消除結皮和結圈。

結 論

(1)含鋯高鋁磚對減輕或緩解水泥窯的結圈或結皮有積極作用。效果比較明顯。

(2)緩解與減輕結圈的機理過程是ZrO，從原磚層擴散至過渡層、表面層有效地形成“釉面圍 柵 ”阻礙熟料一磚面反應、固結、加厚，磚的損壞呈正常損耗剝層脫落。

(3) 試驗證實，緩減結圈和結皮的主攻技術方面應是調節和控制原料、生料配比，力求降低堿含量與熔劑含量。