1.磚的布置
升溫以后，水泥回轉(zhuǎn)窯的窯體、火磚都會膨脹。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;也可以產(chǎn)生應力，致使磚塊擠壞。如果磚塊之間不擠泥緊，就會發(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度，就會使窯襯破壞。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，膨脹縫的留設主要是解決不同耐火材料的徑向縫和軸向縫的留設問題。
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。冷熱端對比來看，大小頭溫差為1000°C時，堿性磚的相對膨脹高達1.2%，高鋁磚的相對膨脹僅為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)是設計膨脹縫的依據(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^膨脹縫的留設就要參考下式確定。
△S = S熱—S殼 (12-2)
式中 △S——窯襯熱端相對窯體的膨脹差值。
對于堿性磚，大小頭溫差l000°C時，冷端的膨脹和窯體一致，熱端對冷端發(fā)生1.2%的相對膨脹。所以，必須用膨脹縫進行補償。對于高鋁磚，大小頭溫差1000°C：、小頭升溫200°C時，冷端對窯體發(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之前滿足以下關系。
如用一種磚砌窯，當磚的曲率直徑大于窯的曲率直徑，砌窯后磚的小頭就會處于擠壓狀態(tài)，大頭就會處于放松狀態(tài)。升溫中，磚的小頭受到強烈的擠壓。使用中，小頭損耗以后，如磚的剩余部分不能擠緊，就會發(fā)生抽簽、掉磚事故。當磚的曲率直徑小于窯的曲率直徑時，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膨脹縫，也可以實現(xiàn)“大頭擠緊、小頭留縫”。留縫后，務必打足鋼板，以緊鎖襯磚和防止掉磚。
4.膨賬縫的留設
干砌堿性磚時，徑向縫設置為窯長的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軸向縫。設置方法：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，鋼板氧化又會產(chǎn)生膨脹，固不宜多用鋼板。
從以上可知，磚襯徑向縫的補償作用較強;但軸向縫的補償作用很弱。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。