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耐火砖的挂窑皮性能以及影响挂窑皮能力的因素

时间:2014-08-06 11:52 作者:管理员点击:


所谓窑皮是指水泥生料在烧成带和过渡带的耐火砖表面上,通过黏附和化合而形成一层具有强度的物料层。在窑内烧成带,孰料的烧结温度为1300℃~1450℃,而火焰温度高达1800℃~2000℃,向四周发出大量的辐射能。当耐火砖表面出现极少数的液相时(俗称出汗),生料就会在高温状态下黏结在耐火砖表面上,形成窑皮得初始层。生料中的某些元素,还会耐火砖表面微观渗透到一定深度,随着窑的转动,耐火砖在这一初始窑皮的基础上,逐渐一层层形成较厚的,较为稳定的窑皮。它可以有效抗磨、隔热、阻滞热侵蚀和化学侵蚀。因此耐火砖与水泥生料适当反应形成窑皮的能力,称挂窑皮能力。这是一针对回转窑烧成带和过渡带耐火材料提出的术语和概念。影响挂窑皮能力的因素有: 
 
①化学成分 
 
白云砖内均匀分布着大量游离的CaO,极易与熟料中的C2S反应生成C3S,所以白云石砖极易挂窑皮,且砖与窑皮粘结紧密、坚固。 
 
镁铬砖初始挂窑皮比较容易,但铬极易与碱金属和硫发生反应,形成挥发性的K2CrO4和K2(CrS)O4,促使熟料的部分元素渗透到镁铬砖的热面层,使其致密和脆化,这一过渡层由于热膨胀系数与镁铬砖相差较大,在温度骤变的时候,很容易随窑皮撕裂剥落。
 
耐火砖中加入少量的(2%)锆氧化物,能通过CaO+ZrO2生成高熔点的CaZrO3,提高耐火砖与生料的结合能力,提高窑皮的稳定性。同时ZrO2还能大大提高耐火砖的热震稳定性和高温强度。目前因价格因素限制了它的应用。 
 
②耐火砖的显微结构
 
③水泥生料和燃料与耐火材料的化学适应性(详见耐火材料的理化指标概念) 
 
在碱环境里,镁铬砖次。尖晶石砖中的镁铝尖晶石组分也会被碱金属侵蚀,其耐碱性优于镁铬砖,但次于白云石砖。大量的实践经验证明,当熟料中的碱硫比(K2O+Na2O-Cl-)/SO3大于1时,烧成带窑衬的寿命以白云石,尖晶石砖次之,镁铬砖差;当硫碱比小于1时,烧成带窑衬寿命以镁锆砖,其次为尖晶石砖,然后才是白云石砖。

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