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水泥窯用耐火磚系列產(chǎn)品中常見的就是耐堿磚,耐堿磚是Al2O3含量為25%?30%的半硅質(zhì)耐火材料。它是以低鋁耐火黏土作為主要原料制成的,由于它的化學(xué)組成,可以在其表面形成一定厚度的耐堿侵蝕的保護層,因而在水泥預(yù)分解窯爐系統(tǒng)中有廣泛的應(yīng)用。
在水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)中,來自原、燃料中的鉀、鈉、硫、氯等有害成分,在高溫帶形成硫酸鹽和氯化物隨窯氣后逸,除對燒成帶、過渡帶的堿性窯襯侵蝕損害外,到窯尾煙室、分解爐、預(yù)熱器等處由于溫度降低而凝結(jié)富集,可滲入普通黏土磚內(nèi),與耐火磚體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),生成鉀霞石(KAS2)、白榴石(KAS4) 和正長石(KAS6)等膨脹性礦物,使黏土磚開裂剝落,形成“堿裂”破壞。此外,由于出窯熟料溫度高,堿從熟料內(nèi)繼續(xù)揮發(fā),對篦式冷卻機熱端、窯頭煙室及窯門罩的黏土磚侵蝕,形成“堿裂”。因此,20世紀(jì)60年代曾一度成為人型懸浮預(yù)熱窯發(fā)展的障礙。為此,德國首先研制成功Al2O3含量25%?28% 的耐堿黏土磚,使窯氣中的堿在磚面上凝集后迅速與磚面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成一層高黏度的釉面層,封閉了堿向耐火磚體內(nèi)部繼續(xù)侵蝕的孔道,從而防止了“堿裂”。同時,在窯氣中含氯較多時,可適當(dāng)提高耐火磚中SiO2含量,增大耐火磚面與氯堿結(jié)合掛黏的能力,制成耐氯堿侵蝕的耐堿黏土磚;為適應(yīng)預(yù)分解窯二次風(fēng)管中帶熟料粉塵的高速氣流對襯里的沖刷,亦可制成高強度的耐堿黏上磚;為滿足窯體隔熱要求,還可制成輕質(zhì)耐堿黏上磚(如德國牌號Orylex磚,日本牌號GlASil磚) 等。這些耐堿磚廣泛用于懸浮預(yù)熱窯及預(yù)分解窯系統(tǒng),用量達30% ~40%。
20世紀(jì)90年代以來,為適應(yīng)大型預(yù)分解窯的需要,堿性磚進一步提高了耐火度、耐化學(xué)忮蝕性能:進一步降低氧化鐵含量至1.5%;在不動設(shè)備部位有被澆注料代替之勢。
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