耐火磚在水泥窯的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

隨著人們對生活環(huán)境質(zhì)量要求的提高，鎂鉻磚中水溶性六價鉻污染的隱患已經(jīng)成為水泥企業(yè)在應(yīng)用耐火磚時亟待解決的重要課題。耐火材料制造商和用戶的當(dāng)務(wù)之急是開發(fā)和制造和使用新型耐火材料來控制鉻污染。

水泥企業(yè)熟料煅燒和冷卻系統(tǒng)的不同部位對耐火磚的性能有不同的要求。除了主要原料外，還需要注意各種添加劑性能的研究，以控制六價鉻污染，開發(fā)新型耐火材料，以提高產(chǎn)品的技術(shù)性能，取得更好的使用效果。越來越多的合成原料和精選原料將成為未來發(fā)展新型耐火材料的主要途徑。

縱觀耐火材料的發(fā)展趨勢，從20世紀(jì)60年代開始，從傳統(tǒng)的氧化物和硅酸鹽的結(jié)合到氧化物的直接結(jié)合；到20世紀(jì)80年代，它已經(jīng)發(fā)展到主要是氧化物和非氧化物的復(fù)合。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，用原料制作耐火產(chǎn)品的觀點(diǎn)將被復(fù)合的新概念所取代。只有復(fù)合才能滿足耐火產(chǎn)品的高科技性能要求。

目前，新型耐火材料被禁止使用鎂鉻磚，引起了水泥企業(yè)的高度重視。新型耐火磚已迅速投入生產(chǎn)和應(yīng)用。由于氧化鎂熔點(diǎn)高、耐火性高，以方鎂石為主，高鎂-尖晶石磚與不同尖晶石礦物相結(jié)合，已開始用于水泥回轉(zhuǎn)窯的過渡帶和燒成帶。氧化鋯熔化溫度高，熱穩(wěn)定性好，含鋯耐火磚已成為重要的耐火材料。低導(dǎo)熱多層復(fù)合莫來石磚為降低回轉(zhuǎn)窯直接熱損失提供了保障，將引起水泥行業(yè)的關(guān)注。

高鋁磚用于工業(yè)水泥窯

許多耐火材料廣泛應(yīng)用于水泥窯，那么作為一種高品質(zhì)的耐火材料，又有哪些類型的高鋁磚適合水泥工業(yè)呢？

據(jù)耐火材料企業(yè)介紹，高鋁磚不僅質(zhì)優(yōu)價廉，而且具有抗壓強(qiáng)度高、軟化溫度高、耐熱性能好等優(yōu)點(diǎn)，因此在各種水泥窯中得到了廣泛的應(yīng)用。各種磷酸鹽結(jié)合的高鋁磚強(qiáng)度較高(不低于60%MPa)，具有良好的耐熱性能，但是它們在高溫下蠕變較大，因此在拱頂部用鍛燒高鋁磚比較好。

少量的高鋁磚ZrO2引入，利用ZrO單斜和四方形之間的相變可以導(dǎo)致微裂紋的存在和抗熱震性的提高。選擇合適的顆粒級配，使高鋁磚的顯孔率更高，但強(qiáng)度也更高，降低了其導(dǎo)熱性和熱膨脹性。水泥窯采用中轉(zhuǎn)面薄層釉膜，保護(hù)高鋁磚免受進(jìn)一步堿蝕。

適用于水泥窯的高鋁磚主要包括磷酸鹽結(jié)合高鋁磚、磷酸鹽結(jié)合高鋁耐磨磚、抗剝落高鋁磚、化學(xué)結(jié)合(特殊)高鋁磚和普通高鋁磚。

各種耐火磚在水泥窯中的應(yīng)用范圍

粘土磚耐磨性好，耐急冷熱，導(dǎo)熱系數(shù)��；但耐高溫、耐化學(xué)侵蝕性差，耐壓強(qiáng)度低。耐火磚價格相對便宜，常用于各種窯爐。

鎂耐火磚包括鎂磚、鎂鋁磚、鉻鎂磚。用于水泥窯燒成帶的鉻鎂磚是燒結(jié)而成，含有55%~80%的MgO，Cr2O堿性耐火材料8%~20%，耐渣性強(qiáng)，耐腐蝕，耐高溫，強(qiáng)度高；但是導(dǎo)熱系數(shù)大，耐冷急熱性差，而且價格昂貴，鑲嵌比較麻煩。如果使用得當(dāng)，周期可以成倍增長，有些工廠可以使用400~500天。

鎂質(zhì)耐火磚的儲存要注意防潮，儲存期不能超過半年。砌磚時，縱縫(磚與磚為2~3mm，橫縫(圈與圈)為5~6mm，防止磚塊在高溫膨脹時被擠壓，因?yàn)殒V磚的膨脹系數(shù)是高鋁磚的兩倍左右。烘爐點(diǎn)火時，要逐漸升溫。

磷酸磚是近年來發(fā)展起來的一種新型耐火材料，它是將磷酸鹽與燒礬土集料相結(jié)合，機(jī)壓成型，濃度為42。.磷酸溶液是由5%~50%的磷酸溶液制成的。用磷酸鋁制成的磚是磷酸鹽耐磨磚。上述兩種磚均為不燒結(jié)磚，Al2O當(dāng)含量在80%左右時，它具有耐高溫、耐腐蝕、耐急冷熱、耐磨、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但導(dǎo)熱系數(shù)大。磷酸磚適用于燒成帶，磷酸鹽耐磨磚適用于冷卻帶和放熱反應(yīng)帶以及分解帶的末端。在水泥行業(yè)，磷酸磚逐漸取代了高鋁磚，得到了廣泛的應(yīng)用。

耐火性混凝土磚又稱低鈣鋁酸鹽磚，是由不同粒度的20%耐火水泥和80%的集料混合而成，在水中養(yǎng)護(hù)后烘干而成(水灰比為0。.5：1，即1kg水泥加0.5kg水)。這種耐火磚制作方法簡單，可自制，成本低。它的缺點(diǎn)是強(qiáng)度低，不耐急、冷、熱，容易分層剝落，運(yùn)行周期短。熟磚的直徑為3~8mm用水泥制成的高強(qiáng)度熟料顆粒。使用前用水濕潤，存放一個月左右。用于低溫帶(濕窯鏈帶)。這種耐火磚的原材料在每個工廠都有，可以自制，成本低。因?yàn)橛眠@種耐火磚的地方不多，用量也不大，有被淘汰的趨勢。

輕質(zhì)耐火磚具有特殊的隔熱作用，也是一種新型耐火材料。它的耐磨性、耐急性、冷熱性等于粘磚，但隔熱效果遠(yuǎn)高于粘土磚，可以減少散熱，經(jīng)常取代粘土磚用于分解帶。