普通镁铬砖和直接结合镁铬砖的区别.pdf
耐火材料(6)碱性耐火材料
2. 镁方铁矿 [(Mg, Fe)O]
Mg2＋与Fe2＋离子互相置换形成的连续固溶体。 出现液相温度1850℃，完全液化温度超过2000℃，能够抵抗含铁
熔渣的优质耐火材料。
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第一节 镁质耐火材料
二、结合相 1、MgO•R203 (镁铁、镁铝、镁铬尖晶石)
– 熔点和分解温度较高（铬>铝>铁） – R203固溶于方镁石，有助于烧结（铁>铬>铝）
4. 轻烧油浸白云石制品
5. 烧成油浸白云石和镁白云石制品
6. 镁钙碳制品
7. 半稳定性白云石白云石质耐火材料
二、稳定性白云石耐材 稳定性白云石是指大气下稳定性很高的人工合成的无游离
CaO的白云石熟料。 生产：熟料破粉碎、筛分、合理级配——加入4%-6%的水混
合——成型即得不烧制品。 稳定性白云石熟料的细粉可作为结合材料——白云石水泥。 可代替镁砖使用，主要用于炼钢炉的副炉底和炉衬的安全
层、加热炉均热床和高温段炉底，以及水泥窑高温带、化 铁炉和盛钢桶的内衬.
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第二节 白云石质耐火材料
第三节 镁橄榄石质耐火材料
主晶相镁橄榄石（M2S）占65%-75%； 弱碱性耐火材料，可用于高温下受重负荷较大的情况；
用作有色冶金炉的炉衬材料，炼钢转炉和电炉的安全衬， 炼钢平炉的蓄热室和玻璃熔窑蓄热室的格子砖，锻造加热 炉和水泥窑的内衬材料。
2、硅酸盐相 性
M2S CMS C3MS2 C2S
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第一节 镁质耐火材料
三、各种镁质耐材的性质和应用
各种镁质耐火材料的耐火度，一般皆高于1920℃， 抗碱性渣侵蚀的能力也强，但依结合相的种类、性质、数
直镁砖使用说明
直接结合镁铬砖使用说明我公司生产的直接结合镁铬砖是采用以优质高纯镁砂及进口优质铬矿为原料，经高吨位压砖机压制成型并经过超高温隧道窑烧结的一种优质高档耐火定型制品，可广泛应用于水泥、冶金等行业的各种工业窑炉。
具有耐火度高、荷重软化温度高、抗侵蚀能力强等优点，直接结合镁铬砖以其易于挂窑皮的特性，使其它任何耐火材料在水泥旋窑烧成带的使用地位不可代替。
我公司生产的直接结合镁铬砖曾在华新水泥集团日产6000t/d大窑上创下安全使用456天的全国纪录，得到水泥行业的一致肯定。
水泥窑用直接结合镁铬砖的砌筑方法有两种：干砌和湿砌（均采用砌砖机砌筑），即无灰缝砌筑和有灰缝砌筑。
直接结合镁铬砖砌筑注意事项：1、砌筑时，必须使砖与砖之间紧密配合，不得松动，干砌时应严防个别砖体被过压挤碎造成运转时脱落。
2、砌筑时，应严格按照各砖型的配砖方法进行砌筑，防止造成砌体变形，进而造成窑体运转失衡，影响运转周期。
3、直接结合镁铬砖干砌时，因膨胀系数大，砖侧面粘贴的纸板为环缝膨胀缝，平缝须用0.8-1mm冷轧钢板做膨胀缝,每三块砖用一块冷轧钢板，使直接结合镁铬砖在膨胀后不易爆头、脱落、挤碎等。
注：砌筑时砖体上的纸板必须保留（做膨胀缝用），严禁撕掉或损毁，这样会使直接结合镁铬砖使用效果更好。
4、直接结合镁铬砖湿砌时，必须配用与之配套的镁铬质耐火泥砌筑。
使用时必须先按比例将耐火泥的结合剂和粉料调和均匀然后均匀涂抹于接缝处砌筑即可。
注：所用的耐火泥必须采用不与该材质发生化学反应的结合剂，不得采用磷酸等含氧化钠、氧化锂及酸性结合剂，推荐使用木质素溶液做结合剂。
5、砌筑时砖坯的大小头必须正确砌筑，以防脱落、掉砖。
我公司生产的旋窑用砖小头均有沟槽标记，砌筑后应检查是否砌反。
直接结合镁铬砖在完成砌筑并验收合格后，即可进行烘窑处理。
烘窑时应注意以下几点：1、首次烘窑时应在点火后缓慢升温在48-72小时至200℃并保温24小时，使窑内残余水分散尽以防砖坯在高温时爆裂脱落，切勿升温过快。
玻璃熔窑耐火材料及熔窑应知应会资料
玻璃熔窑耐⽕材料及熔窑应知应会资料玻璃熔窑耐⽕材料及熔窑应知应会部分⼀、玻璃熔窑⽤耐⽕材料1、硅砖硅砖是浮法玻璃熔窑使⽤量最多、也是最重要的⼀个砖种。
对于⼤型熔窑，硅砖主要⽤于熔化部及⼯作部窑顶⼤碹、胸墙和前后端墙、蓄热室顶碹和蓄热室上部隔墙等。
硅砖的⾼档制品SiO2含量为96~98%。
它是属于酸性耐⽕材料；其密度为 2.35⾄2.38g/cm3，具有很⾼的⾼温结构强度，如荷重软化温度⾼（1640~1700℃）和蠕变率低，⽽且在吸收少量碱质组分后除了极轻微的熔蚀外，并不降低窑顶结构强度。
硅砖的主要缺点是抗热震性能低。
玻璃窑⽤硅砖具有如下特点：a.⾼温体积稳定，不会因温度波动⽽引起炉体变化：玻璃熔窑在1600℃下可以保持炉体不变形，结构稳定。
b.对玻璃液污染轻微：硅砖主要成分是SiO2，在使⽤时如有掉块或表⾯熔滴，不会影响玻璃液的质量。
c.耐化学侵蚀：上部结构的硅砖受玻璃配合料中挥发的R2O的⽓体侵蚀，表⾯⽣成⼀层光滑的变质层，使侵蚀速度变低，起保护作⽤。
d.其体积密度⼩：可减轻炉体重量。
2、粘⼟砖粘⼟砖是以耐⽕粘⼟为原料⽣产的耐⽕制品，浮法玻璃熔窑使⽤量较多。
粘⼟砖主要⽤于⼯作温度在1300℃的窑炉部位，如蓄热室下部的格⼦砖及墙砖、烟道砖及池底的粘⼟⼤砖等。
粘⼟砖其主要成分是Al2O3含量为30~48%、SiO2含量为50~70%。
它是偏酸性的耐⽕材料，随着砖中Al2O3含量的增加其酸性逐渐减弱，它对酸性具有⼀定的侵蚀抵抗⼒，对碱性侵蚀抵抗⼒能⼒较差，因此粘⼟砖宜⽤于酸性窑炉环境；其密度为2.40⾄2.56g/cm3，其耐⽕度虽然⾼达1700℃，但荷重软化温度只有1300℃左右，因此在⾼温使⽤时不能承重、不能受压。
粘⼟砖的抗热震性较好，波动范围较⼤，⼀般⼤于10次（1100℃/⽔冷），这与粘⼟砖的线膨胀系数值不太⼤⼜⽆多晶转变现象及具有明显颗粒结构有关。
3、⾼铝砖与硅线⽯砖⾼铝砖是Al2O3含量⼤于48%的硅酸铝质耐⽕材料统称⾼铝质耐⽕材料，浮法玻璃熔窑使⽤量较少；如果在⾼铝质砖的配料中加⼊⼀定⽐例的硅线⽯及其他微量元素将变成硅线⽯砖，⾼铝砖主要⽤于蓄热室的中部砌墙，硅线⽯砖主要⽤于蓄热室的炉条碹等。
直接结合镁铬砖工艺流程
何金峥 ·秦皇岛
一、原料
直接结合镁铬砖（简称镁铬砖），由精选铬 矿和高纯镁砂经高温、高压制成。
高纯镁砂
精选铬矿
1、铬矿
常用的铬矿有新疆铬矿、南非铬精粉、印度 铬矿
新疆铬矿特点：热震 稳定性好，杂质高、 Cr2O3含量在35%左 右。必须精选铬矿作 为耐火级，Cr2O3含 量低作为冶金铬矿。
干燥过程
进行干燥
台车码放
干燥完毕
六、烧成
由隧道窑及其附属设 备组成。 隧道窑最高烧成温度 1850度，长113米， 台车截面2m长， 1.8m宽，高度1.5m， 装载量4.5吨左右。 隧道窑里有51个台 车，每120分钟左右 推车一次。
七、拣选、包装
按照客户要求、国 家标准、行业标准， 进行质量上检验， 同时也进行物理、 化学指标检验、单 重测量。合格后包 装发运。
四、成型系统
双盘摩擦压力机， 压力机必须匹配 400吨~1000吨， 这样才能对不同尺 寸耐火砖进行成型， 才能达到半成品的 体积密度，保证成 品的体密，才能保 证镁铬砖质量。
五、干燥系统、半成品码放
成型制得半成品砖， 码在干燥车上进入 干燥窑进行干燥。 干燥时间大约12小 时以上，干燥窑的 热源来自隧道窑的 余热，干燥温度在 120度以上干燥完毕 后准备进入隧道窑 进行煅烧。
二、破料系统
鄂式破碎机正在破碎重烧镁砂MgO≥92%， 把大块镁砂破碎成小块。经过对辊破碎机进 一步破碎到振动筛，振动筛把原料分成35mm、1-3mm、0-1mm镁砂，经过雷蒙 机加工后成为200目细粉。其他铬矿用同样 方法制得。
三、混料
3-5mm、1-3mm、01mm，200目粉等原料（原 料包括高纯镁砂、铬矿）， 原料经过高速混砂机混炼45 分左右后，运到压力机旁进 行成型。 混料时先加入3-5mm和13mm原料，再加入0-1mm 和200目粉，大约混炼15分 钟，200目粉包在1-3mm和 3-5mm面上，加入纸浆混炼 30分钟左右，就完成了。
水泥窑用方镁石_铁铝尖晶石砖的性能研究
第32卷第2期武汉科技大学学报V ol.32,N o.22009年4月Journal of Wuh an U niversity of Science and T echnology Apr.2009 收稿日期:2008210210 作者简介:杨 斌(19842),男,武汉科技大学硕士生.E 2mail :yangbin850307@水泥窑用方镁石2铁铝尖晶石砖的性能研究杨 斌,顾华志,汪厚植,云 海(武汉科技大学耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地,湖北武汉,430081)摘要:以电熔镁砂、铁粉、氧化铁粉和α2Al 2O 3粉为原料,制备方镁石2铁铝尖晶石砖,研究了烧结温度和铁加入量对方镁石2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2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2铁铝尖晶石砖性能的提高。
与直接结合镁铬砖相比,方镁石2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。
关键词:水泥窑;原位合成;方镁石2铁铝尖晶石砖中图分类号:TQ175.73 文献标志码:A 文章编号:167423644(2009)022******* 镁铬砖因其优良的抗侵蚀性能和挂窑皮性能被普遍用于水泥窑,但其生产和使用过程中产生的大量六价铬对环境造成了危害[1]。
为减轻对环境的危害,国内外同行都在致力于新产品的开发。
目前所开发出的产品有:镁尖晶石砖、白云石砖、镁锆砖和方镁石2铁铝尖晶石砖[2]。
通过对上述产品性能的研究以及在水泥回转窑上使用结果对比发现,方镁石2铁铝尖晶石砖的使用性能最好(尤其是挂窑皮性能)[3]。
用反应烧结法合成铁铝尖晶石,再与镁砂混合制砖[4],由于工艺复杂,能耗较高,应用受到了限制。
原位合成法省去了铁铝尖晶石的预合成过程,其工艺简单,利于节能降耗,但有关方面的研究报道很少。
第4章 碱性耐火材料-1镁质和镁铬质
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湖北省耐火材料与高温陶瓷重点实验室省部共建国家重点实验室培育基地
砖种
性能 化学成分,% SiO2 Al2O3 Fe2O3 Cr2O3 MgO 视密度,g/cm3 体积密度,g/cm3 显气孔率,% 荷重软化点T1,℃ T2(200kPa) 高温强度,MPa (1200℃) 6.86 2.45
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直接结合镁砖
普通烧成镁砖
直接结合 镁铬砖 2.0 4.1 4.7 8.4 79.8 3.60 3.08 14.3 1635 ＞1700
普通烧成 镁铬砖 4.3 4.4 8.1 8.8 72.9 20.1 1565
三、镁质耐火制品结合物及其组织结构特点
(Phase composition and microstructure of magnesiaproducts)
镁铬砖含量分类
镁铬砖含量分类
以含量为标准进行分类，可以将镁铬砖分为不同的等级。
在生产和应用中，不同含量的镁铬砖有着不同的用途和性能，因此对于镁铬砖的含量分类十分重要。
一、低镁铬砖
低镁铬砖一般含有10%以下的MgO，主要用于冶金、炉窑等高温场所。
低镁铬砖的耐火度较高，可以耐受高温、高压和酸碱腐蚀，同时具有较好的耐火性、机械强度和抗渣性能。
二、中镁铬砖
中镁铬砖的MgO含量为10%-25%，主要用于钢铁、水泥等工业领域。
中镁铬砖的耐火度和抗渣性能优于低镁铬砖，但耐火性、机械强度和抗冷热循环性能较低。
三、高镁铬砖
高镁铬砖的MgO含量为25%以上，是一种高级别的耐火材料。
高镁铬砖具有良好的耐火性、抗腐蚀性、机械强度和抗渣性能，同时具有优良的抗冷热循环性能，因此广泛应用于钢铁、水泥、化工等高温高压领域。
四、超高镁铬砖
超高镁铬砖的MgO含量超过30%，是一种高级别的耐火材料。
超高镁铬砖的耐火性能、抗腐蚀性、机械强度和抗渣性能都比高镁铬砖更高，同时具有极其优良的抗冷热循环性能，因此被广泛应用于高温高压领域。
不同含量的镁铬砖在应用中有着不同的优势和适用范围。
选择合适的镁铬砖可以提高工业生产效率，降低生产成本，同时也能延长设备的使用寿命，为工业生产带来更大的经济效益。
直接结合镁铬砖
直接结合镁铬砖(direct%26mdash;bonded magnesite chrome brick)以方镁石和镁铬尖晶石为主晶相直接结合的耐火制品。
该砖是以SiO2小于2％的高纯烧结镁砂和铬铁矿为原料，通过高温烧结而制成。
简史碱性砖的直接结合概念是1959年由英国拉明提出的。
关于直接结合的机理，戴维斯(Davies)认为：由于RO和R2O3的相互扩散和反应而产生的。
哈布尔(Hubble)认为是MgO和2～3种氧化物反应生成镁尖晶石而产生的。
梅内泽斯(Menezes)通过E．P．M．A分析，研究方镁石和铬铁矿之间的直接结合部分的组成，认为平均组成为(Al0.5Cr0.4Fe0.1)O4。
产生直接结合的温度，拉明认为，在SiO2含量少时，1600℃就能产生很好的结合；哈布尔指出，如果SiO2含量少，在1649～1677℃下烧成即可；布雷兹尼(Brezn}r)认为：在1750℃下烧成的制品，直接结合程度已非常高。
在探讨烧成温度对镁铬砖性能影响的工作中海赫斯特致zh(Hayhurst)和拉明断定，在最高烧成温度下，溶于液态硅酸盐中的尖晶石在冷却时析出，形成直接结合。
在美国，直接结合镁铬砖在1961年末就出现于市场，用在炉子结构中承受应力和炉渣侵蚀严重的部位，几乎完全取代了硅酸盐结合砖。
性能直接结合砖烧结属于固相结合，故制品高温机械强度高，抗渣性好，抗氧化铁渗透力强，高温下体积稳定。
直接结合镁铬砖的主要性能见表。
镁铬晶粒之间为方镁石方镁石或方镁石尖晶石的直接结合，少量硅酸盐以孤立状处于晶粒之间。
直接结合砖在烧成过程中，铬矿粒子缝隙中的硅酸盐随着温度升高逐渐移入基质，使铬矿粒子与方镁石接触，并向方镁石晶内扩散溶解。
高温下，基质部分的方镁石和铬矿在硅酸盐中溶解，冷却时，在方镁石晶内和晶粒边界沉淀为脱溶粒子次生尖晶石或次生方镁石，使之形成方镁石～方镁石和方镁石尖晶石的直接结合，少量硅酸盐相则孤立于晶粒之间。