三次風管是預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分解系統(tǒng)的熱風通道，它在燒成系統(tǒng)中起到風量、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)中起到關鍵作用。
水泥窯在使用第三代篦冷機時，以5000t/d為例，三次風管直徑一般為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管耐火材料使用周期都達不到設計周期2年，最短時間運行1月就出現(xiàn)三次風管耐火磚垮塌現(xiàn)象。
第四代篦冷機的特點就是熱回收效率高，直接導致入窯二次風溫和入管三次風溫都較傳統(tǒng)窯要高出200℃左右，管內(nèi)瞬間氣流溫度最高可達1300℃，由于高溫熱應力，造成風管內(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熱應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)象說明風管內(nèi)高強耐堿磚的配置方案已經(jīng)不適應配套四代篦冷機使用，應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、分解爐進風口和閘閥等耐火磚難以砌筑的部位，隨著三次風的溫度及其中粉塵濃度的提高，澆注料經(jīng)常會成為風管內(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，應選用剛玉碳化硅耐磨澆注料用在三次風管彎頭和風口等部位，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，保證工作層與風管殼體隔離；膨脹節(jié)位置耐火材料全部改砌耐火磚或預制塊，以提高抗擠壓及耐磨性能，避免膨脹節(jié)燒損。
2.3：管內(nèi)風速及管徑設計優(yōu)化
根據(jù)預分解窯通風特性，為了保證粉塵攜帶能力和管底不積灰，管內(nèi)風速應在 25m/s 以上。 由于三次風管邊壁風速明顯低于中心部位，為保證風管底部不積灰，管內(nèi)風速需要達到 30m/s 左右，以此作為理論設計風速相對更合理。 事實上眾多按 18～25m/s 設計的 1000～5000t/d 生產(chǎn)線， 三次風管底部積灰厚度達300～800mm，工況下管道截面積會明顯變小 ，實際通過的風速還是接近 30m/s 左右。
管徑不一定非要參照設計院或其他廠家的尺寸，根據(jù)所需風量和所確定的三次風風速 30m/s， 再考慮既定的內(nèi)襯厚度，便可確定風管直徑。
2.4：三次風閥結構及安裝位置優(yōu)化
很多生產(chǎn)線出現(xiàn)過因三次風閥故障影響窯系統(tǒng)運行的情況，多數(shù)都是由于閥板材質(zhì)、設計結構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，閥體結構應整體澆筑成型，盡量減少焊接部位。 閥體尺寸應追求小巧輕便，減少伸入高溫熱氣流中的閥板面積，合理設計利用耐火材料砌體作為“固定閥板”部分。
目前很多生產(chǎn)線都將三次風閥板安裝在靠近分解爐的預熱器框架內(nèi)，可以避開高溫且設計簡潔省事。 該布置方法存在以下缺陷：三次風在入爐前不但因彎頭改變風向， 還要受閥板影響而強制改變風速，使靠近分解爐部分的三次風管內(nèi)耐火材料磨損嚴重，并對分解爐內(nèi)三維流場產(chǎn)生一定的影響，嚴重時還會造成分解爐堵塞。 為此，建議把三次風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。