钙—尖晶石复相材料合成与其对粘挂窑皮性能的影响

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1、武汉科技大学硕士学位论文第VII页6．2．2钙一尖晶石复相材料对试样常温性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯496．2．3复相材料对试样粘挂窑皮性能的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．516．3．4显微结构分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．526．3结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯。55第七章总结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯：⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．57参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯

2、58在学期间研究成果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯62至l【谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．63武汉科技大学硕士学位论文第1页．^上．·J一刖舌含铬耐火材料在高温使用时会与窑气、窑料中的碱金属氧化物结合形成有毒的水溶性的六价铬化合物，水泥回转窑长期使用镁铬砖作为窑衬材料，使用后的残砖中C，渗入地下水中，对环境造成严重危害，水泥行业急需解决无铬内衬的问题【1J。目前全国水泥行业已有回转窑1400余条，年产水泥18亿吨，我国水泥行业

3、每年拆除的镁铬砖残砖有10．15万吨。近年来，国内外耐火材料界在寻找镁铬砖的替代材料方面作了大量工作，但效果均不十分理想，在我国水泥行业正向现代化的目标迈进，急需高质量的环境友好碱性耐火材料。镁尖晶石砖具有良好的热震稳定性，抗碱、氯、硫侵蚀性好等优点【2钏，是水泥回转窑烧成带用无铬碱性耐火材料发展的趋势【5，61。但是镁尖晶石砖粘挂窑皮性能较差，且砖中尖晶石组分在过热条件下易于与水泥熟料中的C3S或C3A反应生成低熔点的C12A7，导致窑皮烧流，造成尖晶石矿物的蚀损，以上不足限NT"它在水泥回转窑烧成带的使用17]。针对

4、以上情况，开展提高水泥回转窑烧成带用无铬镁尖晶石砖粘挂窑皮性能的研究显得尤为必要。提高镁尖晶石砖粘挂窑皮性能，解决目前镁尖晶石砖使用中存在的问题，实现水泥窑用耐火材料的长寿化和加快水泥行业的节能降耗，成为耐火材料行业的一项重要课题。第2页武汉科技大学硕士学位论文第一章文献综述1．1水泥回转窑烧成带用镁尖晶石砖1．1．1水泥回转窑烧成带用耐火材料性能要求水泥回转窑烧成带用耐火材料与炼钢用耐火材料损伤因素区别很大，水泥回转窑烧成带用砖由于服役龄期长，对原料和耐火砖的结构有不同的要求，除了要求耐火砖具备足够的强度，较高的荷重软

5、化温度外，还在抗结构剥落、抗热应力断裂和裂纹扩展方面提出了更高的要求⋯。具体要求如表1所示【引。表1．1水泥和炼钢作业用耐火材料性能技术说明Tablel．1ThetechnicaldescriptionofrefractoryperformanceinCementandsteelindustry比较项目技术说明水泥窑用砖冶金炉用砖作业温度_<1500。C，低；对砖纯度要求不高___165032，高；要求砖用料纯，荷软高渣蚀作用强度(-ram／d)服役期间耐火材料结构变化程度反应层相平衡程度(与服役龄期长短有关)机械应力作

6、用热应力(温差震荡)疲劳损伤(机械、热应力加合作用)应力变化／分×龄期半熔融状态渣，侵蚀作用小，对气孔率要求不高役龄期长，相变程度大，结构剥落严重。要求产品气孔率小，或者能自动封闭气孔，克服结构变质带的出现可以达到相平衡，出现低共熔点，工作层生成矿物熔点高窑旋转，机械应力大，要求砖抗折强度大1000～150032瞬时变化，热应力大，要求砖抗热震性能优，高温体积稳定变频4．-一6次／miIl，龄期变化150万～300万次，要求砖韧性好，高温体积稳定性好液态渣，侵蚀作用大，要求砖气孔率小，气孔直径小役龄期短，相变程度小，结构

7、剥落不明显，但要求气孔率低不能达到相平衡，因而不能低共熔点，但由于作业温度高，要求工作层生成矿物熔点高炉静止，机械应力较小，900～1650。C龄期变化，热应力小，与水泥窑相比可以忽略1．1．2水泥窑烧成带用镁尖晶石砖使用中的问题经过国内外耐火材料专家与学者多年的研究，水泥窑用镁尖晶石砖几经变革，从水泥厂回转窑的实际使用情况来看，镁尖晶石砖在抗水泥熟料化学侵蚀和抗热震性等指标上已经达到了回转窑烧成带使用要求，但还是无法完全替代镁铬砖的使用，这主要是镁尖晶石砖的稳定粘挂窑皮能力较差[9A01。同时水泥回转窑烧成带温度高，其

8、中火焰温度甚至超过2000。C，回转窑烧成带用镁尖晶石砖在温度过热条件下，砖体表面初始粘挂的窑皮易于脱落，同时镁尖晶石砖中MA组分容易与水泥熟料中含钙物相反应生成低熔点的C12A7、等物相【ILl2J，同时高温下水泥熟料中液相也会溶解MA，从而造成砖体表面的窑皮烧流，这武汉科技大学硕士学位论文第3页些因素造成镁尖晶石