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镁钙系耐火材料在水泥窑中的应用

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镁钙系耐火材料在水泥窑中的应用

发布日期:2018-08-24 00:00 来源:http://www.mengmeiqun.com 点击:

镁钙系耐火材料在建材行业也有较大市场,以前水泥窑烧成带主要用镁铬砖或镁尖晶石砖,由于这些耐火材料使用在烧成带均出现过问题,特別是六价铬离子易溶于水,毒性大,致癌,从环保角度考虑,须限制其使用。近年来开发出了镁钙系及镁钙锆系耐火材料。在工业化的欧洲以及北美的一些水泥窑工厂,白云石砖已经取代了镁铬砖使用,并且还在日本及许多亚洲国家中得到应用。基于环境保护理念,无铬砖的使用受到重视。

镁钙系耐火材料在水泥窑中的应用

水泥回转窑烧成带常用的碱性砖主要有3个系列,即镁铬砖、尖晶石砖和镁钙砖。镁铬砖有较高的抗高温性能、抗SiO2侵蚀和抗氧化还原作用,同时有较高的高温强度和抗机械破坏能力以及较好的结窑皮性能,但是在水泥窑内使用时,在碱(或硫)的作用下,稳定的Cr3+转化为氧化能力极强的这些具有水溶性的、能毒害人畜并能致癌的六价铬酸盐化合物通过水泥窑的废气和粉尘排放,对人体的皮肤、呼吸神经、肺等造成严重危害,特别是用后的废砖在存放过程中受水淋而外渗,污染环境,尤其是污染水源。自20世纪SO年代以来,出于消除铬公害和保护环境的要求,镁铬砖开始逐步被淘汰。镁钙砖和尖晶石砖逐渐成为发达国家新型水泥干法窑用的主要碱性耐火材料。镁钙砖具有优良的挂窑皮性能,对水泥熟料的侵蚀具有良好的抵抗能力,目前已应用于具有稳定窑皮的水泥回转窑烧成带。镁钙砖之所以能取代镁铬砖,也取决于它本身所具有的优良属性。镁钙砖中的CaO,在使用中易与熟料中的C2S反应形成C3S,挂牢窑皮。CaO均匀分布砖中,砖与窑皮间的接触面积也就几乎覆盖整个砖面。需要指出的是,如果窑处于间歇性的运转状态(开停频繁那么,由于镁钙材料固有的水化性,使得其在停窑期间会吸潮水化,使砖体开裂剥落。另外,如果水泥窑中的SO2较高,易与CaO反应形成CaSO4或CaS,引起砖体积膨胀,使砖产生结构剥落。在镁钙材料中加入少量的ZrO2,可提高砖的抗水化性和抗剥落性。抗剥落性的提高可以更好地保持窑衬上已形成窑皮的稳定性。研究表明,镁钙锆砖具有良好的抗水化性、挂窑皮稳定性、抗热震稳定性好及抗熟料及碱侵蚀性好等性能。镁钙锆砖可以替代直接结合镁铬砖,是新型干法水泥回转窑烧成带理想的无铬碱性砖。

迄今为止,镁钙质耐火材料在我同水泥回转窑中的应用仍未得到推广,仅有少数几家工厂做了一些试用。开发性能优异的镁钙系列产品,具有广阔的应用前景。

镁钙系耐火材料在建材行业也有较大市场,以前水泥窑烧成带主要用镁铬砖或镁尖晶石砖,由于这些耐火材料使用在烧成带均出现过问题,特別是六价铬离子易溶于水,毒性大,致癌,从环保角度考虑,须限制其使用。近年来开发出了镁钙系及镁钙锆系耐火材料。在工业化的欧洲以及北美的一些水泥窑工厂,白云石砖已经取代了镁铬砖使用,并且还在日本及许多亚洲国家中得到应用。基于环境保护理念,无铬砖的使用受到重视。

水泥回转窑烧成带常用的碱性砖主要有3个系列,即镁铬砖、尖晶石砖和镁钙砖。镁铬砖有较高的抗高温性能、抗SiO2侵蚀和抗氧化还原作用,同时有较高的高温强度和抗机械破坏能力以及较好的结窑皮性能,但是在水泥窑内使用时,在碱(或硫)的作用下,稳定的Cr3+转化为氧化能力极强的这些具有水溶性的、能毒害人畜并能致癌的六价铬酸盐化合物通过水泥窑的废气和粉尘排放,对人体的皮肤、呼吸神经、肺等造成严重危害,特别是用后的废砖在存放过程中受水淋而外渗,污染环境,尤其是污染水源。自20世纪SO年代以来,出于消除铬公害和保护环境的要求,镁铬砖开始逐步被淘汰。镁钙砖和尖晶石砖逐渐成为发达国家新型水泥干法窑用的主要碱性耐火材料。镁钙砖具有优良的挂窑皮性能,对水泥熟料的侵蚀具有良好的抵抗能力,目前已应用于具有稳定窑皮的水泥回转窑烧成带。镁钙砖之所以能取代镁铬砖,也取决于它本身所具有的优良属性。镁钙砖中的CaO,在使用中易与熟料中的C2S反应形成C3S,挂牢窑皮。CaO均匀分布砖中,砖与窑皮间的接触面积也就几乎覆盖整个砖面。需要指出的是,如果窑处于间歇性的运转状态(开停频繁那么,由于镁钙材料固有的水化性,使得其在停窑期间会吸潮水化,使砖体开裂剥落。另外,如果水泥窑中的SO2较高,易与CaO反应形成CaSO4或CaS,引起砖体积膨胀,使砖产生结构剥落。在镁钙材料中加入少量的ZrO2,可提高砖的抗水化性和抗剥落性。抗剥落性的提高可以更好地保持窑衬上已形成窑皮的稳定性。研究表明,镁钙锆砖具有良好的抗水化性、挂窑皮稳定性、抗热震稳定性好及抗熟料及碱侵蚀性好等性能。镁钙锆砖可以替代直接结合镁铬砖,是新型干法水泥回转窑烧成带理想的无铬碱性砖。

迄今为止,镁钙质耐火材料在我同水泥回转窑中的应用仍未得到推广,开发性能优异的镁钙系列产品,具有广阔的应用前景。


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