大型干法水泥窑用无铬耐火材料与窑料的反应机理研究

西安建筑科技大学

硕士学位论文

姓名：师素环

申请学位级别：硕士

专业：材料学

指导教师：李勇;蒋明学

20060601

图】．３水泥窑用碱性砖的使用情况及消耗量

１．５．２镁铝尖晶石砖的研究动向

镁铝尖晶石砖按其发展与生产方法可分为三代，第一代尖晶石砖、第二代尖晶石砖和新一代的镁铝尖晶石砖。‘水泥回转窑成功使用的第一代碱性砖就是以尖晶石结合的镁砖，该砖是由含氧化铁的方镁石添加约４％高度分散的烧结Ａ１２０３粉制成的。在砖的烧成过程中生成尖晶石，尖晶石的存在，显著地提高了砖热震稳定性。通常称为第一代尖晶石砖，砖中Ａ１２０３的含量为３％一８％，在２０世纪５０年代主要使用这种产品。该产品抗热震性能好，但是抗侵蚀性能差，随着镁铬砖的出现第一代尖晶石砖便显得无足轻重。

１９７５年，日本首先将方镁石尖晶石砖成功应用在水泥窑过渡带。其生产方法是采用高纯致密的ＭｇＯ以及烧结或电熔的ＭｇＯ—Ａ１２０３尖晶石砂作为原料来制造的。通常称为第二代尖晶石砖，砖中舢２０３的含量为９％＂－－１８％。

表１．４列出了德国生产的第二代方镁石尖晶石砖【１２１，统观其性能，与镁铬砖相比主要存在以下差别：

（１）尖晶石砖导热性较高，致使窑壳温度提高５０。Ｃ，这会引起窑壳变形，特别是在大齿轮区段表现尤为明显。

（２）使用镁铬砖时，从１３００。Ｃ开始，随着温度的上升，结壳倾向就减弱，而使用尖晶石砖时则容易结壳，但初次结壳后，如果不形成化学结合窑温就不会继续上升。

（３）窑转动时，尖晶石砖的变形量比镁铬砖少，即使在高应力下，亦不会损坏，但会产生塑性变形。这就表明，在同样的椭圆度下，尖晶石砖的使用效果较好。

（４）由于使用了高纯海水镁砂，出现过热时，形成的混合相较少，所以其使用性能得到了改善。当然，砖中的Ａ１２０３含量亦起到了作用。

（５）在后面的过渡带中，尖晶石砖主要受碱渗入的侵蚀。碱性氯化物和硫酸盐