水泥回轉(zhuǎn)窯耐火磚用無鉻耐火材料的調(diào)查
當含鉻的氧化鎂耐火磚用作窯襯而受到髙溫時，就會產(chǎn)生對健康有害的鉻酸堿。因此，一 些國家頒布了法令性規(guī)定限制這種磚的使用。同樣，耐火材料工業(yè)也做了種種努力研制無鉻磚，這種磚的物理和化學(xué)耐火性能都可與其想取代的磚相媲美。
研究和開發(fā)活動的目標是用MA（氧化鎂-氧化鋁）尖晶石取代亞鉻酸鹽。MA尖晶 石可在磚的燒制過程中由氧化鋁和氧化鎂反應(yīng)而制成。然而，也可以使用MA熔融尖晶石 或兩者的混合體。MA燒結(jié)塊是通過同時鍛燒天然菱鎂土和礬土制成。MA熔融尖晶石是 通過將燒結(jié)的氧化鎂和氧化鋁一起熔融制成。如最近一期日本期刊所述，MA尖晶石產(chǎn)品在荷載條件嚴峻的水泥窯燃燒帶內(nèi)仍引起大景問題。水泥窯燃燒帶迄今為止幾乎毫無例外地使用鎂鉻磚作耐火襯。
根據(jù)目前為止研究結(jié)果表明，可有三種類型的磚供水泥工業(yè)使用。基于它們制造時使 用的原始材料不同，可根據(jù)這些磚的性能特點分成兒等，等與等之間在不同的服務(wù)條件下其性能也大相徑庭。
一般來說，這種耐火磚是由含髙或低氧化鐵成分的燒結(jié)材料所制成。而燒結(jié)材料是由 具有從粗晶體到隱晶質(zhì)晶體不同結(jié)構(gòu)和不同Ca0/Si02比率的天然菱鎂土獲得的。這些燒結(jié)材料所含的方鎂石晶體粒度也各有不同。根據(jù)對耐火材料的不同要求，制磚時可選擇各種不同的粒度方案。另外，也可以使用由海水或濃鹽溶液人工合成的燒結(jié)塊。至于礬土成 分，可區(qū)分為細晶體粉末狀的煅燒礬土和燒結(jié)成粗顆粒狀的礬土。兩種產(chǎn)品都是由aAl2O3 構(gòu)成。此外，還可加入尖晶石，這些尖晶石可具有正常尖晶石的成分，或含較多的氧化鎂。
三種MA尖晶石磚的化學(xué)成分和物理性能。這幾種磚的特征如下：
型磚由燒結(jié)氧化鎂加5%的礬土制成。燒結(jié)氧化鎂是由氧化鐵含景髙、 CaO/SiO,比率小于1的阿爾卑斯山的天然菱鎂土制成。由于這種磚含有微晶MA尖晶石 的均勻分布的小空穴，所以它具有良好的掛窯皮性能和較高的抗磨蝕性。當這種磚用于大水泥回轉(zhuǎn)窯時，其抗剝落（耐熱沖擊）性會隨溫度而變化，這可能是不利的特性。其Fe2O3 成分對窯內(nèi)的還原氣氛的影響很敏感。此外，還必須考慮到熔點低的Ca-Al-Fe相很容 易在中等溫度的作用下就已經(jīng)生成。
是由同時燒結(jié)的材料構(gòu)成的，這種材料是在回轉(zhuǎn)窯中從髙氧化鐵的天然菱鎂土和礬土中以及總CaO/SiO2率小于1的常規(guī)燒結(jié)的氧化鎂生產(chǎn)的。在這種磚的晶體結(jié)構(gòu)中，MA尖晶石顆粒包裹著方鎂石晶體并保護其不受堿、硫和氯的侵蝕。它們可 促進窯皮的形成。在窯內(nèi)幾個外于嚴峻的熱工條件的部分，熔點很低的（硅）鋁酸鈣易于在熱表面生成。由于含有Fe2O3這種磚在一定程度上對窯內(nèi)的還原氣氛的作用很敏感。
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