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        硅莫磚在水泥窯的應用

        時間:2019-03-19 來源:耐火材料廠 作者:寰洋實業 瀏覽次數:

          硅莫磚產品性能:具有高溫耐壓強度及高溫結構強度高,熱震穩定性好,能在使用過程中不斷形成保護層、耐磨性好、抗剝落性強等優點。
         

        硅莫磚
         

          硅莫磚的技術性能隨著硅莫磚工藝技術的進步,其制品的質量得到顯著提高,技術性能也有大幅度提高。為了適應水泥回轉窯不同部位的使用條件,硅莫磚也由過去的單一發展為多個。

         

          (1)制品結構致密,耐磨性好。硅莫磚主晶相由硬度高的礦物剛玉(莫氏硬度9.0~9.2)、碳化硅(莫氏硬度9.0~9.5)、莫來石(莫氏硬度7.0~7.5)組成。制品結構致密度高,體積密度普遍在2.7~3.0g/cm3。根據文獻[8],耐火材料的常溫耐磨性能取決于其強度和結構的致密性,強度和致密度高的材料,耐磨性能較好。水泥回轉窯內襯長期受物料的滾動磨擦,磨損是耐火材料內襯損毀的主要原因之一。硅莫磚的致密度、強度及耐磨性顯著優于抗剝落高鋁磚及鎂鋁尖晶石磚。硅莫磚在水泥回轉窯次燒成帶、過濾帶等部位使用效果好,可以說耐磨性好起了很重要的作用。

         

          (2)荷重軟化溫度高,高溫性能好。硅莫磚的荷重軟化溫度都在1450 ℃以上,1650℃以上。不同的制品荷重軟化溫度有一定差異(見表1)。水泥回轉窯內襯的不同部位磚面溫度不同,次燒成帶、前過渡帶溫度達1400℃左右,高于燒成帶磚面溫度(因燒成帶有窯皮保護,磚面溫度為900~1 000℃)。因此次燒成帶、前過渡帶可選擇HMS-1680牌號,而后過渡帶、冷卻帶等溫度較低部位可選擇HMS-1650、HMS-1550等牌號。就這些磚的荷重軟化溫度指標也都超過經常使用的抗剝落高鋁磚和磷酸鹽高鋁磚(荷重軟化溫度為1300~1 520℃)。與燒成帶相比,過渡帶由于沒有窯皮保護,容易受到還原氣氛和熱負荷等的影響,其使用壽命一直是水泥回轉窯的瓶頸問題,因此一些水泥廠在過渡帶采用鎂鋁尖晶石制品。

         

          根據某廠5000t/d大型水泥回轉窯過渡帶用鎂鋁尖晶石磚研究得出:前過渡帶用鎂鋁尖晶石磚基本無侵蝕,可是由于堿沉積在開口氣孔中,使結構致密化,造成同一塊磚形成不同段帶,而使磚熱面剝落和產生裂隙,造成內襯損毀。而硅莫磚由于本身結構致密,特別磚面形成連續的SiO2致密層,阻止熔融物質滲透,加之Al2O3、SiC、SiO2化學性質穩定,不與窯內產生的SO2、O2、CO2等氣體發生劇烈反應,不與水泥物料產生化學反應,因此抗侵蝕能力較強。其次是硅莫磚的熱震穩定性好。由于硅莫磚中含有一定量的SiC,眾所周知,SiC熱導率高,熱膨脹系數比較小,使制品的熱震穩定性顯著提高,1100℃水冷試驗都在10次以上,達46次,因此水泥回轉窯用硅莫磚不剝落、不斷裂,能顯著提高使用壽命。

         

          (3)降低窯體溫度,隔熱性能好。硅莫磚的熱導率〔2.3~2.5 W/(m·K)〕較堿性制品〔2.69~2.74W/(m·K)〕低,因此硅莫磚的隔熱效果比較好。在大型回轉窯的次燒成帶、過渡帶、預熱帶、窯尾、三次風管、分解爐等部位用硅莫磚,與堿性磚相比,筒體表面溫度降低100℃以上。

         

          主要用途:

          用于水泥窯的過渡帶、窯口、三次風管、分解爐、等部位。

         

          硅莫磚在水泥回轉窯上的應用發展

          目前的硅莫磚在國內大型水泥回轉窯上得到廣泛應用,以60M長的回轉窯為例,除了長約20M的燒成帶用直接結合鎂鉻磚以及前后結口各0.8M左右的澆注料外,其余部位可采用不同牌號的硅莫磚。

         

          經使用后,用戶的昔遍反映是硅莫磚的抗熱震穩走性好,高溫強度好,使用過程中抗侵蝕,不剝落,不斷裂,  使用壽命明顯延長。其原因為水泥回轉穿過渡帶的磚面溫度為1400℃左右,而硅莫磚的荷重軟化開始溫度在1500℃以  上,足以抵抗高溫沖擊,加上制品結構致密,抗侵蝕和耐磨性特別好,是過渡帶的理想磚種。加上該磚種抗熱震穩走性好、熱導率不高,正是后過渡帶工藝特性所要求的,使用壽命是抗剝落磚的1.5——2倍。由于耐磨性好、熱穩定性好,所以該磚種也適合在冷卻帶使用,壽命可達兩年以上,是傳統高鋁磚使用壽命的3——5倍。在次燒成帶和過渡帶改用硅莫磚后,窯的使用壽命長達15個月,提高了水泥熱料的產量和質量。

         

          對如何進一步提高硅莫磚的高溫強度和抗熱震穩定性繼續在研究。例如在硅莫磚中適量引入鋯英砂,在高溫燒制中,ZrO2晶型轉化中產生的微膨脹在剛玉、莫來石晶體間產生微裂紋,能消除熱應力,從而提高制品的抗熱震穩定性,使用中不易產生剝落和掉片,還能提高抗侵蝕能力,從而進一步提高使用壽命。此外在高鋁材質中適當加入硅線石、紅柱石,藍晶石,利用其在高溫下的膨脹性提高制品的抗蠕變性和高溫強度,而且能提高抗熱震穩定性。所以本公  司在硅莫磚為主導產品的基礎上,已開發出鋯莫磚,加入了“三石"系列的改性硅莫磚等也可投入批量生產。

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