论文资料：水泥窑用碱性耐火材料的性能

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1、水泥窑用碱性耐火材料的性能及影响使用寿命的因素郑州汇特耐火材料有限公司慕松林一、前言随着我国大型干法水泥窑技术的快速发展，对水泥窑烧成带和过渡带用碱性耐火材料的性能提出了更高要求。碱性耐火材料由于具有良好的耐高温性能和抗侵蚀性能而在水泥窑上得到广泛使用。碱性耐火材料主要是指以MgO和CaO为主要成份的耐火材料：水泥行业用碱性耐火材料主要有各种档次的镁铬砖、镁铁尖晶石砖、镁铝尖晶石砖（或称方镁石-尖晶石砖），白云石砖、镁白云石砖和镁钙锆砖。二、水泥窑用碱性耐火材料的性能碱性耐火材料的生产要求采用“高纯”、“高压”、“高温”即“三高”工艺来生产，所谓“高纯

2、”是指所用原料必须纯度高、杂志含量低，原料中的SiO2、CaO等杂质含量要低，“高压”是指砖坯必须采用大吨位压力机成型，以确保砖坯成型的致密度符合工艺要求，高档碱性耐火材料生产所用压力机一般要保证在630吨以上；“高温”是指碱性耐火材料的煅烧要在超高温隧道窑（最高烧成温度应在1800℃以上）中烧成，产品直接结合程度高。目前，国内大型干法水泥回转窑烧成带和过渡带所用碱性耐火材料主要是：直接结合镁铬砖（Cr2O3含量控制在8%左右），特种低铬镁铬砖（Cr2O3含量控制在3~5%）、镁铁尖晶石砖和镁铝尖晶石砖。121、国内、国外烧成带用碱性耐火材料性能分析。

3、直接结合镁铬砖一般是采用高纯镁砂和铬精矿经过高压成型，高温烧成而生产的一种碱性材料，该产品具有下列特点：一是常温强度高，一般常温耐压强度都能达到50MPa以上；可以满足砌筑和高温条件下的使用要求；二是杂质含量低，SiO2含量小于1~3%，直接结合程度高，硅酸盐相少，高温荷重软化温度高（一般ta≥1650℃），高温下不易烧蚀和软化变形；三是挂窑皮性能良好；四是热膨胀率比较大（一般1000℃时热膨胀系数在1.0-1.2）使用时热应力大，若使用不当，极易出现炸裂损坏；五是高温韧性差，对温度“敏感”度高，温度发生较大变化时易出现炸裂剥落损坏；六是抗碱侵蚀性能差

4、，拆窑时会发现在残砖表面有一层白色侵蚀层;七是直接结合镁铬砖外形尺寸偏差大，砖表面平整度不够，干砌时易产生“点”接触，不利砌筑。德国雷法公司生产的大型干法水泥窑烧成带用特种低铬镁砖则是一种完全不同于国内直接结合镁铬砖的一种产品，该产品的最大特点：一是杂质含量低，尤其是SiO2含量小于1.0%，Cr2O3含量也比较低，在3-5%之间；但Fe2O3含量和CaO含量比较高(CaO∕SiO2≥2)，Fe2O3含量在6-8%之间，CaO含量达到2.5%左右；二是产品常温强度高，一般在55MPa以上；三是荷重软化开始点温度较低，只有1600℃，高温下耐烧蚀性比直接

5、结合镁铬砖低；四是产品高温下韧性比直接结合镁铬砖好，抗热震性能也优于直接结合镁铬砖，使用时对温度的“敏感”12度比直接结合镁铬砖低，不易产生炸裂损坏；五是产品外形尺寸偏差小，便于砌筑规整，表面扭曲度小，砖与砖之间形成的“点”接触少。郑州汇特耐火材料有限公司是一家多年从事水泥窑用碱性耐火材料生产的一家大型耐材企业，汇特公司针对国内大型干法水泥窑烧成带用直接结合镁铬砖存在的问题，经过多年坚持不懈的努力，终于自主开发成功了4000吨/日产以上大型干法水泥窑用镁铁复合尖晶石砖。该产品采用高纯人工合成尖晶石而制得，它不仅外形尺寸偏差小（一般小于1mm偏差）表面平

6、整度好（扭曲度＜0.5mm），而且砖的常温强度高，高温韧性好，耐热震性能优良。制品中的Cr2O3含量只有3-6%，而且砖的高温荷重软化温度高，高温下砖的耐烧蚀性能优于雷法公司产品。该产品在国内多家厂家5000吨/日产大窑烧成带使用，寿命可达一年以上，是一种可以完全取代进口产品的一种优质碱性耐火材料。我们也已开发镁铁尖晶石砖，其性能与奥镁公司的产品不相上下，该产品的技术关键是要人工合成铁铝尖晶石和控制烧成制度。下表是目前国内4000吨/日产以上大型干法水泥窑烧成带用的几种最典型的碱性耐火材料的理化性能指标。产指地标奥镁公司镁铁尖晶石砖（实测值）雷法公司汇

7、特公司镁铁复合尖晶石砖（实测值）国内某厂直接结合镁铬8A（实测值）低铬镁铬砖镁铝铬砖MgO(%)89.2780~8581~8684.5276.82Cr2O3(%)/3~51~45.7812.14AL2O3(%)4.361~34~91~3/Fe2O3(%)4.616~81~46.914.68SiO2(%)0.711.51.0＜1.01.4512CaO(%)0.92.52.0//显气孔率(%)15.6~1718.014~17＜17＜18体积密度（g/cm3）2.992.90~3.052.95~3.103.01~3.053.0~3.10常温耐压强度（Mpa）

8、＞50556078~89＞50荷重软化温度（℃）ta＞170016001700≥1700≥17