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水泥窑常用的耐火材料

作者:admin 发布日期: 2021-01-18 二维码分享

1. 碱性耐火材料

碱性耐火材料具有耐高温煅烧和耐化学侵蚀能力较强的优良特性,是实现水泥窑生产..、高产、低消耗和长期..运转的关键性窑衬材料。但它又具有易受潮变质、热膨胀率大、热导率高和抗热震性较差的主要缺点。目前适应于水泥窑的进口和国产碱性耐火材料主要包括直接结合镁铬砖、半直接结合镁铬砖、普通镁铬砖、白云石砖、含锆和不含锆的各类特种镁砖、尖晶石和化学结合不烧镁铬砖。

随着熟料煅烧以煤代油的变换,节能要求的提高,新型干法水泥窑窑衬耐腐蚀要求的增进以及..甚至防止铬公害加强环境保护的需求,近年来水泥窑用耐火材料已呈现了开发利用低铬甚至无铬的碱性耐火材料。

低铬和无铬碱性耐火材料。普通镁铬砖含Cr₂O₃常达8%~10%,直接结合镁铬砖中更大10%~16%。掺加铬矿石的有利作用是....砖的抗热震性能。但它们在水泥窑特别是新型干法水泥窑内使用易遭碱侵蚀,生成含6价铬的K₂CrO₄等矿物向环境释放,也就是说,残砖可以污染相当自身重量5~25万倍的水,严重地破坏了环境和威胁着人民群众的健康。为提高碱性砖的耐侵蚀性能,并..甚至消除对环境造成的铬公害,国外多年来致力于开发利用低价镁铬砖、无铬特种镁砖和新型白云石砖等碱性耐火材料,已获成功。我国铬矿石资源贫乏,又僻处西陲的新疆和西藏,目前已大量进口含铬合金钢的制造,因而价格飞涨。在水泥窑上以低铬、无铬碱性砖来代替高铬的普通镁铬砖和直接结合镁铬砖的要求更为迫切。

低铬镁铬砖。国外直接结合镁铬砖以海水镁砂为主要原料。砖内铬矿石的含量较多,含ω(Cr₂O+Fe₂O₃)高达16%~25%,铬矿石和方镁石直接结合,结合相以含复合尖晶石(Mg,Fe)O-(Mg,Fe)O·(Al,Cr)₂O₃为特征,呈“刚性”结合。其.大优点是能耐高温,在1500℃热态下抗折强度高和蠕变率小,因而使砖的抗热震性能、抗碱侵蚀能力和抗氧化-还原气氛变化的能力都有相当牺牲,特别是在开停较频繁的窑上和使用含碱较高的原、燃料时,不得不缩短其使用寿命。

已经问世的一种低铬镁铬砖则以粗晶高铁天然镁砂为原料,粗晶方镁石交织于方镁石-铁酸镁-尖晶石基质之间,(Mg,Fe)O-MgO·Fe₂O₃结合相在1400℃下仍有较佳的柔性和塑性。砖内只配用少量的铬矿石颗粒,含Cr₂O₃+Fe₂O₃仅10%~11%。因而这种制品在抗热震性、蠕变率和抗碱侵蚀能力之间得到较令人满意的平衡,对砖衬内因受热和窑体椭圆度造成的内部应力的衬偿能力因而较强,不能耐很高的温度则是其固有的特点。

2. 高铝质砖

高铝质砖具有较高的抗压强度和荷重软化温度以及较好的抗热震性。由于其价廉质优,因而被广泛应用于各种水泥窑上。各种类型的磷酸盐结合的高铝砖,均以强度较高(不小于60MPa),抗热震性好为特征,但它们在高温下蠕变较大,所以用于拱顶部位时以煅烧高铝砖为好。

在高铝砖内,少量ZrO₂的引入,利用ZrO₂单斜与四方型之间的相变,可导致微裂纹的存在和抗热震性能的改善。选择适当的颗粒级配使砖的显气孔率较高,但强度也高,降低了其热导率和热膨胀性。在水泥窑内使用中砖面形成薄层的釉状膜,保护砖不受进一步的碱侵蚀。

适用于水泥窑的高铝质砖主要包括磷酸盐结合高铝砖,磷酸盐结合高铝质耐磨砖,抗剥落高铝砖,化学结合(特种)高铝砖,以及普通高铝砖等。

3. 系列耐碱砖

耐碱砖具有优良的耐碱侵蚀性能,在一定温度下能与窑料和窑气中碱化合物反应并在砖面上迅速形成封闭性的致密保护釉层,防止了碱的继续内渗和砖的“碱裂”损坏,是水泥回转窑特别是新型干法窑不可缺少的窑衬材料之一。

系列耐碱砖包括普通耐碱砖、高强耐碱砖、耐碱隔热砖以及拱顶型耐碱砖等。

4. 系列耐火浇注料

耐火浇注料具有生产工艺简单,生产耗能少,使用灵活方便等热点,在水泥窑系统内,特别是在结构复杂的预热器系统内的应用日趋普遍。适用于水泥窑的耐火浇注料主要包括刚玉质浇注料、高铝质浇注料、耐碱浇注料和轻质浇注料等。

5. 隔热材料的性能

水泥窑系统常用的隔热材料有隔热砖、隔热板和隔热(轻质)浇注料。为..砖衬砌筑方斌、质量优良和使用效果良好,除耐火材料的内在质量及其均匀性以外,对砖的外形质量也必须严加控制。这对大型窑更为重要。

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