水泥回砖窑烧成带用耐火材料的最新研究

水泥回砖窑烧成带用耐火材料的最新研究
摘要：对水泥回转窑烧成带用耐火材料的使用条件和要求进行了分析，并对近年来水泥窑用镁铬砖、镁尖晶石砖、镁钙锆砖的应用进行了探讨，指出所存在的缺点及改进措施。

认为发展方向是镁锆钙砖和尖晶石砖。

展望了无铬水泥回转窑的应用前景，并展望了无铬水泥回转窑的应用前景
关键词：水泥回转窑；镁钙锆砖；镁尖晶石砖；耐火材料
据统计，水泥行业使用的耐火材料约占总耐火材料的lO%。

随着水泥工业的进一步发展。

对耐火材料的需求不仅增加了。

更多的质的飞跃。

随着世界环境问题和可持续发展战略的要求，人们开始使用水泥回转窑来处理垃圾。

在预热器和回转窑之间的内部循环中富集的碱（钾、钠）、卤素（氯、氟）和硫的化合物形成了大量的熔体：新矿物和耐火材料呈现不同程度的体积膨胀。

它导致了耐火材料的剥落和开裂，以及强度、导热系数、弹性系数等物理性能的一系列变化，降低了耐火材料的使用寿命。

一、水泥回转窑烧成带用耐火材料
1.镁铬砖与镁铬砖直接结合，具有良好的抗侵蚀、挂皮、抗剥落性能。

同时具有高温强度，广泛应用于水泥回转窑。

镁铬砖在高温下具有很高的挥发性。

很难达到烧结。

降低了耐火材料的高温稳定性、抗渣性和抗剥落性，缩短了镁铬砖的使用寿命。

虽然要求水泥回转窑无铬化已多年。

然而，目前还不可能完全用无铬砖代替菱镁铬砖。

无铬水泥回转窑还难以实现。

我国水泥回转窑烧结带仍使用大量镁铬砖。

从延长镁铬砖的使用寿命、减少废弃镁铬砖的排放将用后镁铬砖再利用、减少环境污染等角度出发，不断改进镁铬砖性能：其一是将废弃镁铬砖再次利用。

将其少量引入镁质浇注料中，界面上出现二次尖晶石，增强了方镁石晶粒间的直接结合程度。

可提高其强度。

从而避免因废弃镁铬砖的填埋而占用大量土地并产生相当程度的环境污染。

二是强还原性物质如FeS04和MnS04在使用后可以还原为镁铬砖。

消除其毒性作用，但这种方法成本太高。

这一过程复杂，难以实现工业化。

采用Zr02、TiO：、A1203、纳米Fe203等添加剂，促进了镁铬砖的烧结，增强了材料的直接结合，降低了砖的表观孔隙率，大大提高了镁铬砖的高温性能。

由于镁铬砖易造成环境污染。

世界上越来越少的高档铬。

强制发展其他能取代镁铬耐火材料的耐火材料。

2.镁尖晶石砖、现代镁尖晶石砖的应用大約在1975年。

目的是解决镁铬砖的污染问题。

与镁铬砖相比。

镁尖晶石砖提高了回转窑窑衬抗蠕变性、热震稳定性等性能。

且能在氧化或还原气氛中保持较好的稳定性。

3.白云石砖、焦油白云石砖、烧油浸镁白云石砖、镁碳钙砖等耐火材料。

可替代水泥回转窑用的镁铬砖。

白云石砖的最大特点是价格优势和良好的挂窑皮性能。

中国白云岩储量丰富，价格低廉。

内衬砖中的游离CaO易与水泥熟料中的C2s（2CaO·Si02）发生反应，产生高熔点的C3S（3CaO·Si02），均匀分布在砖的
热表面，在内衬砖的热表面形成稳定的窑皮。

白云石耐火材料的最大缺点是抗水化性差。

在生产、运输、停窑过程中，很容易与空气中的水蒸气水合，导致整个耐火材料的垮塌。

这是阻碍白云石耐火材料大规模使用的主要因素：另外，白云石耐火材料的热震稳定性较差。

水泥回转窑间歇运行时。

它容易受到许多裂纹的损坏。

4.镁钙锆砖、镁钙锆砖于1993年问世。

在保持镁钙耐火材料优良性能的基础上，提高了材料的抗水化、热震稳定性和抗侵蚀性能。

Mgo—CaO—Zr02砖在中国的研究日益成熟，Mgo—CaO—ZrO质耐火材料的使用性能。

二、水泥回转窑烧成带用耐火材料的要求
水泥回转窑烧成带是整个系统中工作环境最恶劣的部位.比预热带和冷却带承受更多的磨损，其使用寿命主要取决于烧成带内衬耐火材料的耐用性。

由于受到热一机械综合效用和热一化学综合效用的影响。

该部位耐火材料应具有良好的理化指标。

1.热震稳定性，，窑转1圈，窑里的耐火材料在煤气中暴露一次。

其余的时间由材料覆盖。

因为窑的温度比材料的温度高。

窑内耐火材料的热表面温度会受到周期性的热冲击，温差高达400度以上，这就要求耐火材料具有优异的热震稳定性。

2.抗侵蚀，水泥熟料具有较强的碱性，硅酸盐液相在高温下形成很容易渗入耐火砖，导致耐火材料的化学成分和矿物成分发生变化甚至损坏。

同时，燃料燃烧产生的气体和挥发的硫、氯、碱对耐火材料也有很强的化学侵蚀能力。

因此，要求水泥回转窑烧成带用耐火材料具有优良的抗侵蚀性。

3.挂窑皮性，水泥回转窑正常作业时，烧成带衬砖热面要求有稳定的窑皮以保护衬砖，减少高温物料对衬砖的熔损。

同时对窑皮的厚度也有一定的要求，窑皮过厚也不好，不仅影响正常煅烧，降低产量，同时会因厚窑皮的垮落而带下部分耐火材料。

降低整体窑衬的使用寿命。

水泥回转窑用耐火材料要求具有上述性能。

热膨胀系数低，柔性好，达到良好的使用效果。

因此，了解各种耐火材料的特点，合理选择耐火产品是提高窑衬使用、降低耐火材料消耗的主要途径。

三、水泥回转窑烧成带用耐火材料的研究方向
目前在水泥回转窑烧成带取得较好使用效果的是镁钙锆质耐火材料及镁尖晶石质耐火材料.能够很好的替代镁铬砖。

是水泥回转窑用耐火材料的发展方向。

1.改进镁钙锆质耐火材料，我国白云石资源较为丰富、且CaO含量较高，有利于高CaO含量的生产：另外随着CaO含量的增加，抵抗CaO—Si02渣的能力越强，需研究高CaO含量的MgO—CaO—Zr02质耐火材料，生产MgO—CaO—ZrO：质耐火材料的缺点是工艺复杂、生产周期长、成本高，所以今后的研究应立足于降低生产成本。

2.改进尖晶石耐火材料，氧化镁-氧化铝尖晶石砖，选择合适的高纯度电熔原料（SiO：CaO含量较低）用于氧化镁、氧化铝或氧化镁尖晶石预制材料，以减少杂质对氧化镁尖晶石砖性能的影响。

增加液相腐蚀引起的过热阻力；以氢氧化物为原料，提高其活性。

通过降低烧结温度可获得较好的镁铝尖晶石砖性能。

氧化镁砖应进一步发展。

砖。

镁铝尖晶石砖，镁锰尖晶石砖。

我国对镁-氧化铝-尖晶石砖和镁-锰-氧化铝-尖晶石砖的研究较少。

高成本。

这一领域的研究应得到加强。

针对各种耐火材料的不同性能，在预分解窑的各带合理配套使用性价比高且无铬环保的耐火材料，减少因耐火材料损坏造成的停窑频次，是提高预分解窑运转率的有效途径，也是水泥企业保护环境应尽的责任。

水泥回转窑烧成带耐火材料。

其使用性能逐步提高，窑衬寿命不断提高。

随着水泥工业的发展和环保的要求，提出了今后的研究方向，努力实现无铬化窑衬。