回轉窯燒成帶用鎂鐵鋁尖晶石磚研制與應用

系統(tǒng)論述了鐵鋁尖晶石(feo.al2o3)的合成、鐵的存在價態(tài)對鎂鐵鋁尖晶石磚性能的影響,并闡述了采用預合成鐵鋁尖晶石制備的鎂鐵鋁尖晶石磚在水泥窯上的出色使用性能,指出其完全可以替代現(xiàn)有鎂鉻磚,是水泥回轉窯燒成帶用耐火材料的發(fā)展方向;同時還指出了鎂鐵鋁尖晶石磚未來的研究方向是降低磚的熱導率以及控制鐵鋁尖晶石合成氣氛的簡單化。

以電熔鎂砂、鐵粉、氧化鐵粉和-αal2o3粉為原料,制備方鎂石-鐵鋁尖晶石磚,研究了燒結溫度和鐵加入量對方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的影響,采用xrd和sem對試樣的物相組成和顯微結構進行了分析和表征。結果表明,提高燒結溫度有利于方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的提高,1500℃燒成的試樣最致密,綜合性能較好,增大鐵加入量不利于方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的提高。與直接結合鎂鉻磚相比,方鎂石-鐵鋁尖晶石磚的常溫耐壓強度、抗折強度和熱震穩(wěn)定性較好,掛窯皮性和抗侵蝕性與其相近。

以電熔鎂砂、鐵粉、氧化鐵粉和α-al2o3粉為原料，制備方鎂石-鐵鋁尖晶石磚，研究了燒結溫度和鐵加入量對方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的影響，采用xrd和sem對試樣的物相組成和顯微結構進行了分析和表征。結果表明，提高燒結溫度有利于方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的提高，1500℃燒成的試樣最致密，綜合性能較好，增大鐵加入量不利于方鎂石-鐵鋁尖晶石磚性能的提高。與直接結合鎂鉻磚相比，方鎂石-鐵鋁尖晶石磚的常溫耐壓強度、抗折強度和熱震穩(wěn)定性較好，掛窯皮性和抗侵蝕性與其相近。

本文對國內(nèi)外方鎂石-尖晶石磚的應用及研究現(xiàn)狀進行了概述,并探討了國產(chǎn)水泥窯用方鎂石-尖晶石磚的研究方向

采用鎂鋁鉻復合尖晶石及電熔鎂砂為主要原料,加入特殊添加劑生產(chǎn)而成的特種鎂鋁鉻復合尖晶石磚,具有抗侵蝕、耐磨損、抗剝落、與鋅浸出渣親和能力強等特性。經(jīng)云南蒙自礦冶銦鋅廠φ4.15×58m大型鋅揮發(fā)窯反應帶應用,壽命達到319d,取得了目前國內(nèi)大型鋅揮發(fā)窯的最長應用周期。

對5000t.d-1的大型干法水泥回轉窯過渡帶用后鎂鋁尖晶石磚(lmlj-80)分別進行了外觀觀察及物理性能、xrd、sem和edax等分析,探討了其損毀機理。研究結果表明:水泥熟料對鎂鋁尖晶石磚的侵蝕不是其損毀的主要原因,而堿鹽的沉積和熱震綜合作用下的結構剝落和熱剝落是過渡帶用鎂鋁尖晶石磚損毀的主要形式。因此,提高鎂鋁尖晶石磚的韌性和抗剝落性是提高爐襯壽命的重要措施之一。

在早期的水泥回轉窯中,高溫帶內(nèi)襯主要采用的是高鋁(70%～80%)質耐火材料。隨著燒結溫度的進一步提高和生產(chǎn)能力的不斷增加,鎂鉻磚因其對堿性水泥成分的惰性和良好的結窯皮能力,在20世紀六、七十年代作為內(nèi)襯材料被廣泛應用于水泥回

在方鎂石_尖晶石材料中,加入三種不同類型的含fe2o3添加劑,均能提高材料的常溫性能、熱穩(wěn)定性和掛窯皮性.用加入適量的含fe2o3添加劑的方鎂石_尖晶石磚來代替水泥窯燒成帶的鎂鉻磚,可以解決鉻污染問題

我公司回轉窯規(guī)格為φ3.962m×42.672m2000t/d預分解窯,1995年投產(chǎn)以來,燒成帶大部分時間使用直接結合鎂鉻磚,投產(chǎn)初期和2002年出現(xiàn)紅窯事故時燒成帶也曾用過普通磷酸鹽磚,其壽命周期只有20d左右。而燒成帶使用直接結合鎂鉻磚,其壽命周期從開始的60d左右經(jīng)過8年的時間到2002年上半年,也只有128d。由于窯型短,燒成帶火力相對集中,使用直接結合鎂鉻磚,2002年前窯襯耐火磚一直不能提高使用壽命,常常一年多次更換耐火磚,嚴重制約了生產(chǎn)。自2002年7月使用方鎂石復合尖晶石磚后大大提高了回轉窯耐火磚的使用壽命,為我

以電熔鎂砂和燒結鎂鋁尖晶石為原料,以tio2、zro2、al2o3和fe2o3組成復合添加劑進行正交實驗,測定了試樣的體積密度和耐壓強度,對實驗數(shù)據(jù)進行了正交直觀分析,并對試樣進行了xrd分析和sem分析。結果發(fā)現(xiàn):添加劑影響耐壓強度的順序為tio2>zro2>fe2o3>al2o3;試樣的主晶相為方鎂石,次晶相為尖晶石,同時還有少量玻璃相;試樣的大小顆粒均與基質結合緊密,基質中有脫溶晶相,此晶相發(fā)育良好。

試驗用合mgo和含al2o3原料生產(chǎn)不燒方供石-尖晶石磚。這種磚具有耐侵蝕、抗熱震、耐磨損等優(yōu)良性能，且生產(chǎn)工藝簡單，成本、價格低。在水泥回轉窯燒成帶使用，取得較好的效果，表明它適合我國中、小型水泥回轉窯應用。

各種mgo原料對鎂尖晶石磚的高溫性能之影響 作者：桂明璽 作者單位： 刊名：國外耐火材料 英文刊名：foreignrefractories 年，卷(期)：2001，26(5) 被引用次數(shù)：0次 本文鏈接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/periodical_gwnhcl200105010.aspx 授權使用：洛陽工學院（河南科技大學）(wflskd)，授權號：833bf950-0648-4493-a037-9e4200bb770d 下載時間：2010年12月4日

通過對鐵鋁尖晶石合成過程反應機理及mgo-al2o3-feon三元體系中可能發(fā)生的高溫反應進行熱力學分析,嘗試采用原位合成法制備方鎂石-鐵鋁尖晶石材料,并用xrd、sem等測試方法對材料進行了表征。結果表明:控制氣氛10(–27117.9/t+11.54)<po2<10(–32625/t+18.09),經(jīng)過1400,1550℃高溫處理后,能夠成功合成出方鎂石-鐵鋁尖晶石材料;同一溫度下鐵鋁尖晶石的生成量隨著金屬鐵加入量的增大而逐漸增多,1550℃處理后的試樣feal2o4晶體發(fā)育更加良好。

為了研究水泥窯無鉻化和在使用替代燃料等新環(huán)境下水泥熟料對磚的侵蝕機制,本實驗以高純鎂砂、鐵鋁尖晶石、高鐵鎂砂為原料制備出了方鎂石-復合尖晶石磚,研究了氧化鑭對復合尖晶石磚結構與性能的影響。隨著氧化鑭含量增加,試樣的體積密度、耐壓強度、抗折強度、粘結強度、荷重軟化溫度、高溫抗折強度均增加;氧化鑭與sio2反應生成硅酸鑭,硅酸鑭為高熔點礦物相,使材料由硅酸鹽結合轉變?yōu)橛晒杷徼|直接結合,增加了材料的抗侵蝕性和抗?jié)B透性;水泥熟料中的主要礦物相為c2s,加入氧化鑭能穩(wěn)定水泥熟料中的c2s,防止窯皮的脫落,提高了耐火材料的掛窯皮性。

回轉窯燒成帶耐火磚的保護 回轉窯耐火磚的主要作用是保護窯筒體不受高溫氣體和高溫物料的損害，保證生產(chǎn)的正常進 行。在工業(yè)生產(chǎn)中，燒成帶耐火磚的使用壽命很短，往往導致計劃外停窯檢修，是影響水泥 窯優(yōu)質、高產(chǎn)、低耗和年運轉率的關鍵因素。 一、耐火磚的侵蝕機理 無論是濕法窯，還是新型干法回轉窯，在熟料煅燒過程中，由于窯內(nèi)氣體溫度比物料溫 度高得多，窯每旋轉一圈，窯襯表面受到周期性的熱沖擊，溫度變化幅度為150～250℃， 在窯襯10～20mm表層范圍內(nèi)產(chǎn)生熱應力。窯襯還承受由于窯的旋轉而產(chǎn)生的磚砌體交替 變化的徑向和軸向機械應力，以及煅燒物料的沖刷磨損。由于同時產(chǎn)生硅酸鹽熔體，在高溫 環(huán)境下很容易與窯襯耐火磚表面相互作用形成初始層，并同時沿耐火磚的孔隙滲入到耐火磚 的內(nèi)部，與耐火磚黏結在一起，使耐火磚表層10～20mm范圍內(nèi)的化學成分和相組成發(fā)生 變化，降低耐火磚的技

1前言目前已開發(fā)出多種無鉻耐火磚替代主要用于水泥回轉窯燒成帶的鎂鉻質耐火磚,而且使用實例正在迅速增加。作者曾報道過氧化鎂-尖晶石系無鉻耐火磚的開發(fā)及在實際窯爐的使用情況。本文將介紹新開發(fā)的無鉻耐火磚,該磚用于水泥回轉窯熱負荷最大的燒成帶。

1前言近年來,水泥回轉窯燒成帶用耐火磚正在推行無鉻化。作者目前可提供的燒成帶用無鉻磚有四種:①鎂尖晶石質磚;②添加特殊熔渣+氧化鋯的鎂尖晶石質磚;③添加氧化鐵的鎂尖晶石質磚;④鎂鈣鋯質磚。鎂尖晶石質磚具有良好的涂層附著性、耐熔損性、抗結構剝落性和應力緩解性。除一部分操作條件嚴格的窯外,可以在燒成帶全部區(qū)域使用,所以使用實績在擴大。另一方面,隨著使用量的增多,由于厚的剝落和熔損而造成損毀速度加快,也引起了人們的關注。

鎂鋁尖晶石磚是針對大型水泥回轉窯燒成帶與過渡帶使用周期不同步、壽命低等問題,通過對原料、配料和燒成制度等的優(yōu)化而研發(fā)的。該產(chǎn)品具有氣孔率低、強度高、熱真穩(wěn)定性好、抗侵蝕性優(yōu)良等特性。該產(chǎn)品使得過渡帶與燒成帶材料同步消耗,提高了回轉窯窯襯的使用壽命。

采用優(yōu)質鎂砂、尖晶石砂研制生產(chǎn)出方鎂石--尖晶石磚。微觀結構分析及抗堿侵蝕性能試驗表明,該磚具有耐侵蝕、抗熱震、耐磨損、附著性好等優(yōu)異性能。用于φ4m×60m大型干法水泥窯,其使用壽命達到8個月,侵蝕速率為6.9mm/kh。

以電熔鎂鋁尖晶石和中檔鎂砂為原料,采用適當?shù)墓ぱ兄屏随V鋁尖晶石磚,制品性能優(yōu)良,尤其是熱震穩(wěn)定性高達38次。制品在大型干法水泥回轉窯冷卻帶使用,效果達到了西德雷法公司的同類產(chǎn)品水平。

鎂鐵尖晶石磚具有無鉻環(huán)保優(yōu)勢、良好的熱震穩(wěn)定性、良好的掛"窯皮"能力、良好的耐侵蝕性能、低熱膨脹和低熱導率,和較好的結構柔韌性。在實際應用中,該磚使用壽命超過1年,燒成帶掛窯皮迅速,窯皮厚度均勻穩(wěn)定,耐火磚無大塊垮落現(xiàn)象,停窯無耐火磚剝落現(xiàn)象,窯筒體溫度低、熱能損耗少。國產(chǎn)鎂鐵尖晶石磚與國外同類產(chǎn)品相比,具有訂貨周期短、價格低、備用量少、售后服務方便等優(yōu)勢。

水泥回轉窯預燒成帶用耐磨磚