大型干法水泥窯用真金牌鎂鐵尖晶石磚的研發(fā)

? ? ? ? 隨著(zhù)我國基礎建設等不斷發(fā)展，水泥需求量越來(lái)越大，水泥生產(chǎn)線(xiàn)的規模也越來(lái)越大，從2500t/d到14000t/d，水泥生產(chǎn)設備向大型化智能化方向發(fā)展。據統計全國已落地萬(wàn)噸線(xiàn)已達19條?；剞D窯利用工業(yè)和生活廢物作為燃料，在節省煤粉的同時(shí)，實(shí)現了廢物減量化、無(wú)害化和資源化。水泥窯協(xié)同處置廢棄物具有其他焚燒爐無(wú)法具備的優(yōu)勢，但是在水泥窯協(xié)同處置廢棄物過(guò)程中，窯內環(huán)境越來(lái)越苛刻。由于廢棄物成分復雜，熱值波動(dòng)較大，其中K、Na、S、Cl等雜質(zhì)以及重金屬元素含量多，對水泥窯磚體特別是高溫帶侵蝕損毀嚴重，造成這些部位的耐火材料的使用壽命偏短。

? ? ? ?為了適應水泥窯向大型化、智能化方向發(fā)展，同時(shí)為了滿(mǎn)足水泥窯協(xié)同處置和替代燃料帶來(lái)的苛刻要求，鄭州真金公司借鑒國外同類(lèi)產(chǎn)品，通過(guò)與國外產(chǎn)品對比，研發(fā)出了使用現代大型干法水泥回轉窯燒成帶的高性能鎂鐵尖晶石磚，實(shí)現了大型干法堿性材料的國產(chǎn)化，打破了被國外產(chǎn)品壟斷的局面。

1、鐵鋁尖晶石含量對鎂鐵尖晶石磚性能的影響

? ? ?（1）鐵鋁尖晶石含量對體積密度和顯氣孔率的影響

? ? ? ? 在延長(cháng)水泥窯高溫帶用耐火制品壽命的研究中，氣孔率和體積密度是很重要的指標。顯氣孔率太高、體積密度太小都會(huì )明顯降低耐火磚的耐壓強度，并且水泥熟料和堿鹽易于滲入，對耐火制品造成結構破壞，使耐火制品的熱面產(chǎn)生剝落。

? ? ? （2）鐵鋁尖晶石含量對耐壓強度的影響

? ? ? ? 隨鐵鋁尖晶石含量增多，試樣耐壓強度整體呈現減小的趨勢。而隨著(zhù)鐵鋁尖晶石含量增多，再加上尖晶石和鎂砂之間熱膨脹系數差別較大，制品在燒成過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量的微裂紋，從而導致了氣孔率上升及耐壓強度的下降。

? ? ? （3）鐵鋁尖晶石含量對抗熱震性的影響

? ? ? ? 耐火材料的熱震破壞不僅會(huì )降低耐火材料的結構強度，也會(huì )導致裂紋的擴展，使耐火磚的抗侵蝕能力變差，嚴重縮短其使用壽命。通常情況下，尖晶石系耐火材料利用了熱膨脹系數差異，使得第二相顆粒和基質(zhì)之間具有較多交錯的微小裂紋和空隙，形成網(wǎng)狀結構，增加斷裂能，有效抵抗了熱沖擊、剝落等破壞，因此具有較好的熱震性能。

? ? ? ? 隨著(zhù)鐵鋁尖晶石含量的增加，試樣的抗熱震次數也增加。這是由于鐵鋁尖晶石相含量增加且均勻分布在方鎂石中，產(chǎn)生有利于材料韌性的微氣孔，有效降低裂紋的擴展速率，減小熱負荷。

2、混合粉添加劑對鎂鐵尖晶石磚性能的影響

? ? ? （1）混合粉添加劑對顯氣孔率和體積密度的影響

? ? ? ? ?隨著(zhù)混合粉添加劑加入量的增加，試樣的顯氣孔率先升高后降低，體積密度也呈先升高后降低的趨勢。另外，添加劑的引入促進(jìn)燒結并形成原位尖晶石；隨著(zhù)添加劑加入量的增加，原位尖晶石產(chǎn)生體積效應后開(kāi)始不利于燒結，這樣燒結性能又呈降低的趨勢。

? ? ? （2）混合粉添加劑對耐壓強度的影響

? ? ? ? 隨著(zhù)添加劑加入量的增加，熱膨脹裂紋也增加，促進(jìn)燒結性能降低，從而導致試樣耐壓強度減小。

? ? ? （3）混合粉添加劑對抗熱震的影響

? ? ? ? 耐火磚在受熱區域產(chǎn)生大量緩慢擴展的小裂紋，不斷釋放熱應力而減緩材料的碎裂和剝落，保證了尖晶石系耐火磚的抗熱震性。

? ? ? （4）混合粉添加劑對荷重軟化溫度的影響

? ? ? ? 混合粉添加劑加入量的增加有利于材料的燒結。隨著(zhù)原位尖晶石增多，貫通裂紋大量形成，并且細小的尖晶石所形成CaO-Al₂O₃-Fe₂O₃系的低熔液相也有所增加，導致荷重軟化溫度降低。

? ? ? ? 鄭州真金公司生產(chǎn)的鎂鐵尖晶石磚是借鑒國外同類(lèi)產(chǎn)品，通過(guò)與國外產(chǎn)品對標而研發(fā)出來(lái)的，使用于現代大型干法水泥回轉窯燒成袋，主要優(yōu)點(diǎn)為：

? ? ? ? 1、真金牌鎂鐵尖晶石磚將優(yōu)質(zhì)高純鎂砂與電熔鎂砂兩種原料結合使用，復配人工合成電熔尖晶石和原位尖晶石并通過(guò)特殊工藝制成，具有優(yōu)良的抗化學(xué)侵蝕性和抗熱震穩定性，是大型水泥回轉窯尤其是協(xié)同處置回轉窯燒成帶選用的理想耐火材料。

? ? ? ? 2、真金牌鎂鐵尖晶石磚對比傳統的鎂鐵尖晶石磚優(yōu)良掛窯皮性能的基礎上，具有更加優(yōu)良的抗侵蝕能力。

? ? ? ? 3、大型干法水泥回轉窯燒成帶使用鄭州真金公司生產(chǎn)的鎂鐵尖晶石磚，實(shí)現了大型干法堿性材料的國產(chǎn)化，打破了被國外產(chǎn)品壟斷的局面。

（真金牌鎂鐵尖晶石磚）

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