MgO原料对镁尖晶石砖的高温性能之影响

镁铝尖晶石砖是针对大型水泥回转窑烧成带与过渡带使用周期不同步、寿命低等问题,通过对原料、配料和烧成制度等的优化而研发的。该产品具有气孔率低、强度高、热真稳定性好、抗侵蚀性优良等特性。该产品使得过渡带与烧成带材料同步消耗,提高了回转窑窑衬的使用寿命。

在方镁石_尖晶石材料中,加入三种不同类型的含fe2o3添加剂,均能提高材料的常温性能、热稳定性和挂窑皮性.用加入适量的含fe2o3添加剂的方镁石_尖晶石砖来代替水泥窑烧成带的镁铬砖,可以解决铬污染问题

采用优质镁砂、尖晶石砂研制生产出方镁石--尖晶石砖。微观结构分析及抗碱侵蚀性能试验表明,该砖具有耐侵蚀、抗热震、耐磨损、附着性好等优异性能。用于φ4m×60m大型干法水泥窑,其使用寿命达到8个月,侵蚀速率为6.9mm/kh。

3.4.4镁铁铝尖晶石材料的理化指标 以电熔镁砂、高纯烧结镁砂、氧化铝微粉以及合成出的hercynite 尖晶石按照颗粒级配混合，在全自动液压机上成型，经1650℃以上 的高温烧成后，进行理化指标检测，如表3。 表3mgo-hercynite材料的理化指标 项目单位鲁中镁铁铝 砖 国外镁铁铝 砖 国外镁铬砖 mgo%≥85≥85≥75 al2o3%4.5-7.03.5-5.02.0-4.0 fe2o3%3.5-6.03.5-7.57.0-10.0 cr2o3%————8.0-10.0 体积密度g/cm3≥2.9≥2.9≥3.0 常温耐压强度mpa≥50≥60≥50 荷重软化温 度，0.2mpa ℃≥1650≥1650≥1650 导热系数，λ w/m.k （热线法）※ 350℃3.4634.5

1烧成带耐火材料的无铬化对占世界水泥总量50%的中国水泥工业来说,降低污染排放强度尤为重要,尤其是水泥中的剧毒六价铬。水泥中的六价铬主要来源于回转窑烧成带的镁铬质耐火材料。

系统论述了铁铝尖晶石(feo.al2o3)的合成、铁的存在价态对镁铁铝尖晶石砖性能的影响,并阐述了采用预合成铁铝尖晶石制备的镁铁铝尖晶石砖在水泥窑上的出色使用性能,指出其完全可以替代现有镁铬砖,是水泥回转窑烧成带用耐火材料的发展方向;同时还指出了镁铁铝尖晶石砖未来的研究方向是降低砖的热导率以及控制铁铝尖晶石合成气氛的简单化。

以电熔镁砂和烧结镁铝尖晶石为原料,以tio2、zro2、al2o3和fe2o3组成复合添加剂进行正交实验,测定了试样的体积密度和耐压强度,对实验数据进行了正交直观分析,并对试样进行了xrd分析和sem分析。结果发现:添加剂影响耐压强度的顺序为tio2>zro2>fe2o3>al2o3;试样的主晶相为方镁石,次晶相为尖晶石,同时还有少量玻璃相;试样的大小颗粒均与基质结合紧密,基质中有脱溶晶相,此晶相发育良好。

采用镁铝铬复合尖晶石及电熔镁砂为主要原料,加入特殊添加剂生产而成的特种镁铝铬复合尖晶石砖,具有抗侵蚀、耐磨损、抗剥落、与锌浸出渣亲和能力强等特性。经云南蒙自矿冶铟锌厂φ4.15×58m大型锌挥发窑反应带应用,寿命达到319d,取得了目前国内大型锌挥发窑的最长应用周期。

我公司回转窑规格为φ3.962m×42.672m2000t/d预分解窑,1995年投产以来,烧成带大部分时间使用直接结合镁铬砖,投产初期和2002年出现红窑事故时烧成带也曾用过普通磷酸盐砖,其寿命周期只有20d左右。而烧成带使用直接结合镁铬砖,其寿命周期从开始的60d左右经过8年的时间到2002年上半年,也只有128d。由于窑型短,烧成带火力相对集中,使用直接结合镁铬砖,2002年前窑衬耐火砖一直不能提高使用寿命,常常一年多次更换耐火砖,严重制约了生产。自2002年7月使用方镁石复合尖晶石砖后大大提高了回转窑耐火砖的使用寿命,为我

本文对国内外方镁石-尖晶石砖的应用及研究现状进行了概述,并探讨了国产水泥窑用方镁石-尖晶石砖的研究方向

镁铁尖晶石砖具有无铬环保优势、良好的热震稳定性、良好的挂"窑皮"能力、良好的耐侵蚀性能、低热膨胀和低热导率,和较好的结构柔韧性。在实际应用中,该砖使用寿命超过1年,烧成带挂窑皮迅速,窑皮厚度均匀稳定,耐火砖无大块垮落现象,停窑无耐火砖剥落现象,窑筒体温度低、热能损耗少。国产镁铁尖晶石砖与国外同类产品相比,具有订货周期短、价格低、备用量少、售后服务方便等优势。

以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和-αal2o3粉为原料,制备方镁石-铁铝尖晶石砖,研究了烧结温度和铁加入量对方镁石-铁铝尖晶石砖性能的影响,采用xrd和sem对试样的物相组成和显微结构进行了分析和表征。结果表明,提高烧结温度有利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高,1500℃烧成的试样最致密,综合性能较好,增大铁加入量不利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高。与直接结合镁铬砖相比,方镁石-铁铝尖晶石砖的常温耐压强度、抗折强度和热震稳定性较好,挂窑皮性和抗侵蚀性与其相近。

以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和α-al2o3粉为原料，制备方镁石-铁铝尖晶石砖，研究了烧结温度和铁加入量对方镁石-铁铝尖晶石砖性能的影响，采用xrd和sem对试样的物相组成和显微结构进行了分析和表征。结果表明，提高烧结温度有利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高，1500℃烧成的试样最致密，综合性能较好，增大铁加入量不利于方镁石-铁铝尖晶石砖性能的提高。与直接结合镁铬砖相比，方镁石-铁铝尖晶石砖的常温耐压强度、抗折强度和热震稳定性较好，挂窑皮性和抗侵蚀性与其相近。

为了研究水泥窑无铬化和在使用替代燃料等新环境下水泥熟料对砖的侵蚀机制,本实验以高纯镁砂、铁铝尖晶石、高铁镁砂为原料制备出了方镁石-复合尖晶石砖,研究了氧化镧对复合尖晶石砖结构与性能的影响。随着氧化镧含量增加,试样的体积密度、耐压强度、抗折强度、粘结强度、荷重软化温度、高温抗折强度均增加;氧化镧与sio2反应生成硅酸镧,硅酸镧为高熔点矿物相,使材料由硅酸盐结合转变为由硅酸镧直接结合,增加了材料的抗侵蚀性和抗渗透性;水泥熟料中的主要矿物相为c2s,加入氧化镧能稳定水泥熟料中的c2s,防止窑皮的脱落,提高了耐火材料的挂窑皮性。

试验用合mgo和含al2o3原料生产不烧方供石-尖晶石砖。这种砖具有耐侵蚀、抗热震、耐磨损等优良性能，且生产工艺简单，成本、价格低。在水泥回转窑烧成带使用，取得较好的效果，表明它适合我国中、小型水泥回转窑应用。

试验用含ｍｇｏ和含ａｌ２ｏ３原攻方镁石－尖晶石砖。这种砖具有耐侵蚀、抗热震、耐磨损等优良性能，且生产工艺简单，成本、价格低。在水泥回转窑烧成带使用，取得较好的效果，表明它适合我国中、小型经回转窑应用。

以新理论、新工艺合成出了结晶完好、质地均匀的铁铝尖晶石,并以合成的铁铝尖晶石为原料制备了镁铁铝尖晶石砖。大量应用结果表明,研制的镁铁铝尖晶石砖具有窑皮形成迅速、稳定、导热率小及使用寿命长等优点,总体性能超过了镁铬砖,满足了大型回转窑烧成带的无铬化要求。

针对镁质浇注料在使用过程中抗渣渗透能力差,易剥落等问题,本实验加入铝镁尖晶石对镁质浇注料进行改性研究。实验分为两部分:先将镁砂细粉、镁质添加剂和铝镁尖晶石细粉等机压成型,进行高温热处理,研究其物相组成和显微结构;然后以电熔镁砂为骨料,电熔镁砂细粉、氧化铝微粉、铝镁尖晶石细粉和镁质添加剂为基质,按骨料:细粉=75∶25进行配制,研究铝镁尖晶石加入量对镁质浇注料性能的影响。结果表明:在镁质材料中引入尖晶石,能促进结构致密化;加入9%的铝镁尖晶石的浇注料试样显气孔率低,线变化率小,体积密度大,强度大,抗渣性能最好,由于镁铝尖晶石生成时体积膨胀,使得材料结构致密化;同时能有效吸收渣中cao及feox等成分,减少渣的渗透作用,从而提高了浇注料的抗渣性能。

以电熔镁铝尖晶石和中档镁砂为原料,采用适当的工研制了镁铝尖晶石砖,制品性能优良,尤其是热震稳定性高达38次。制品在大型干法水泥回转窑冷却带使用,效果达到了西德雷法公司的同类产品水平。

乌克兰耐火材料研究院研究了含有不同尖晶石的刚玉一尖晶石材料的性能。试验用主要原料为电熔刚玉、w（α-al2o3）≥95％的氧化铝粉以及不同组成的铝镁尖晶石。分散剂采用安迈公司生产的分散氧化铝ads1和adw1。

研究了添加不同含量ma尖晶石(0、5%、8%、12%)对镁质浇注料性能的影响。结果表明:(1)随着ma尖晶石含量的增加,试样常温抗折、耐压强度降低,而经1550℃3h和1100℃3h热处理后强度呈先增加后下降的变化规律;(2)当ma尖晶石添加量为8%时,试样经1550℃3h和1100℃3h热处理后强度均达到最佳值,两者强度比接近于1;1400℃0.5h热处理条件下高温抗折强度也达到最佳值,可判断材料具有较好的抗剥落性和热震稳定性;(3)添加的ma尖晶石作为晶核,促进基质中"αal2o3微粉与mgo反应形成原位尖晶石,促进烧结,强化基质,有利于增强试样的强度。

不同组成的铝镁尖晶石对刚玉-尖晶石透气砖抗渣性的影响