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水泥窯用無鉻堿性磚、硅莫磚技術的發展

編輯:耐火澆注料   時間:2019-12-10    瀏覽:   
       基于環境保護的考慮,為了創造無鉻綠色耐火材料,經國內多加廠家的積極探索與研究,使無鉻化水泥窯耐火材 料的發展進程得到了有效推進,并且已有部分產品在實際應用中取得了良好的效果。

1、無鉻堿性磚的發展

鎂鐵鋁尖晶石磚(MgO-FeO · Al2O3)

       鎂鐵鋁尖晶石磚不僅抗熱震性與掛窯皮性表現良好,而且價格相對低廉,熱膨脹與熱導率較低,不會造成殼體因 過熱而發生變形,進而導致能量損失,因此在現代窯內氣氛穩定的水泥回轉窯燒成帶中得到了廣泛應用。此外,鎂鐵 鋁尖晶石磚還應結構柔韌性表現優異而使材料使用壽命得到了有效延長,其可與水泥熟料反應生成 CaO-Al2O3-Fe2 O3系化合物,同時 Fe2O3成分的擴散又使反應部位得到了進一步擴大,促使窯皮穩定性表現更好。與此同時,磚的 結合組織因 Fe2O3的作用而趨于發達,進而使其掛窯皮附著性與抗剝落性得到顯著提升。但是不足之處在于,鎂鐵鋁 尖晶石磚抗氧化還原性、抗侵蝕性與耐高溫性表現較差,這在一定程度上制約了它的應用與發展。

鎂鈣鋯磚(MgO-CaO-ZrO2)

       所謂鎂鈣鋯磚,既是在原有配料中加入一定劑量的預合成鋯酸鈣所形成的鎂鈣鋯磚制品,其不僅抗熱震性與掛窯 皮性表現良好,而且高溫強度較大,能夠抵抗硅酸鹽水泥的侵蝕作用,很好的解決了鎂鈣磚易水化的缺點。在1500℃ 環境下,鋯酸一鈣(CaO · ZrO2)作為一種非活性化合物存在于界面之上,其并不會與尖晶石發生化學反應,而是對耐 火材料遭受水泥熟料中各化學成分的滲透起到阻礙作用,從而使鎂鈣鋯磚的耐化學侵蝕性得到提升;在 1200℃環境 下,氧化鋯(ZrO2)與水泥熟料中的化合物極易發生反應生成熔點較高的鋯酸一鈣(CaO·ZrO2)、鎂硅鈣石(Ca3MgSi2O 8)與硅鈣石(CaO·ZrO2、CaSi2O5),故而使鎂鈣鋯磚抗侵蝕性與掛窯皮性表現優良,同時還可有效抵抗窯內氣氛變 化,目前在新型干法水泥窯燒成帶中應用效果良好,極具推廣前景。

2、硅莫磚技術的發展

       作為一種燒成轉,硅莫磚主要礦物組成為碳化硅(SiC)與莫來石(3Al2O3, 2SiO2),其是基于傳統高鋁磚技術的 應用通過浸滲碳化硅技術改進而成,故此相比于高鋁磚不僅強度較高,而且還具有碳化硅的耐磨耐腐蝕性能與莫來石 的抗高溫性能。在磚制品中加入碳化硅可形成保護膜于其表面,以此使制品耐堿性能得到提升的同時對碳化硅的進一 步氧化實現有效阻止 ;在高溫環境下,碳化硅可與高鋁礬土熟料發生反應生成莫來石,以此可使制品強度與密度得到 提升,進而在抗侵蝕性、耐磨性與熱震穩定性方面對制品形成有效改善。在水泥回轉窯的過渡帶與分解帶方面,傳統 配置的抗剝落高鋁磚及磷酸鹽結合高鋁磚被硅莫磚代替后取得良好的應用效果。

        基于硅莫磚使用性能的提升,科研人員在加入藍晶石、硅線石與紅柱石之后,通過其高溫膨脹性的利用,使制品 高溫強度、抗蠕變性與抗熱震穩定性得到了明顯提升。添加紅柱石于硅莫磚后所制成的硅莫紅磚抗熱震穩定性與耐磨 性表現更加優越,且在水泥窯中取得了良好的應用效果。


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