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新型干法水泥窯用耐堿隔熱磚

添加時間:2018年1月25日  瀏覽次數:

       水泥回轉窯內,堿的循環、富集、對窯襯侵蝕嚴重。尤其是新型干法窯,因其窯溫度、窯速塊,堿的侵蝕更加嚴重。傳統的粘土磚加隔熱磚組成的雙層窯襯已不能適應,因此鄭州駒達耐火材料有限公司www.zzjdnc.com 特此推薦使用新型的耐堿隔熱磚。

       粘土磚誡蝕損壞機理

       在粘土上切取50fnmX50mmX5Qmm試樣,于試樣上鉆一個25mmX30mm圓孔,孔內加入5gK2CO3,蓋上與磚同樣材質的薄板,放入電爐內加熱至1100℃保溫48h,冷卻后切開樣塊現察。

       試樣受堿侵蝕發生開裂,與k2CO3接觸部分變紫,并明顯地致密化了。掃描電鏡觀察表明,有鉀霞石生成。

       含Al2O3 30%-48%的普通粘土磚,其鋁硅含量比最適于與堿反應,形成鉀霞石、白榴石等礦物,發生膨脹,導致“堿裂'。

       耐被隔熱磚應有的化學成分

      水泥窯內堿循環通常主要由鉀進行,鈉居第二位,故主要討論Si02-Al203-K20系,鋁硅質耐火材料的Al2O3/Si02
      與K2O的供給量在很大程度上決定了堿侵蝕的程度,見表1。

       Al2O3/Si02=0.33相當于含Al20325%的酸性粘土磚,當K20含量<15%時,只形成正長石;直到K2O含量為27%,未有鉀霞石生成。因為大量的正長石的生成和穩定存在,于磚面形成封閉層,阻止了堿化合物的內滲,使磚體免受喊進一步侵蝕。故可以認為K2O<27%時,磚體不會發生“堿裂”。但正長石的分解溫度為1150℃,因此使用限制在1150℃以下。

       Al2O3/SiO2=0.82相當于Al2O3含量45%的粘土磚,K2O含量>15%時,開始有白榴石形成,磚會發生“堿裂”。

不同K20含量所形成的新礦物 表1

       Al203/Si02 =3.0相當于含Al2O3 75%的高鋁磚,不論K20含量多少,均不可能形成正長石釉層,只形成白榴石、鉀霞石和β—剛玉等膨脹行為不一的新礦物。這種磚只有當顯氣孔率很低時才可望耐堿。

       對不同Al2O3/Si02比試樣進行耐喊試驗,結果與上述分析完全相符。

       原料

       主要原料為自制輕骨料和白色稻殼灰;瘜W成分見表2,輕骨料的容量為1.61g/cm3、顯氣孔率為42%,耐壓強度27MPa。

原料化學成分%  表2

       傳統的制造隔熱磚的方法是在原料中添加可燃物或輕質填料,機壓成型并經高溫煅燒而成,或直接用輕質原料制作。其制品強度低,耐磨性差,不能直接作耐火襯里。本試驗選擇了幾種新工藝。其制品性能見表3。

工藝方案對比  表3

       可以看出,用化學結合法制得的試樣的熱穩定性遠優于用燒結法制得的試樣。稻殼灰的加入能提高制品強度,降低制品導熱系數。工藝方案中第四種最佳。

       稻殼灰的制備

       稻殼灰的性質受煅燒條件的影響較大。低溫煅燒、X射線檢測為無定形SiO2;高溫煅燒有利于形成結晶相(方英石和鱗石英)。研究發現,若一半為結晶形,一半為無定形的混合物作充填料制得的耐火磚不出現裂紋,磚的體積穩定性良好。以過試驗,用土立窯煅燒,可得上述要求的稻殼灰。

       制品性能

       通過實驗室研究和工業性試制證明,用自制骨料和稻殼灰為主要原料,采用化學結合不燒工藝制得的耐堿隔熱磚的性能可滿足新型干法水泥窯的需要,制品性能見表4。

產品性能對比  表4

       1.Al2O3含量小于30%的耐堿隔熱磚由于受堿的侵蝕后能在表面形成正長石質的保護釉層,抵抗堿的侵蝕性能良好。

       2.用稻殼灰和輕骨料制得的耐堿隔熱磚具有較高的耐壓強度和較低的導熱系數,是新型干法水泥窯預熱帶和分解帶較好的窯襯材料。

關鍵詞:隔熱磚      
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