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硅莫磚

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產(chǎn)品詳情

硅莫磚,耐火磚的一種,有“耐磨磚”的諧音,20世紀90年代初試制成功,曾叫HMS高耐磨磚,耐磨系數高于磷酸鹽結合高鋁磚五倍以上。就其物相成分來(lái)講應該為碳化硅—莫來(lái)石制品,簡(jiǎn)稱(chēng)硅莫磚。這個(gè)稱(chēng)謂大多在建材行業(yè)流行,其他行業(yè)一般稱(chēng)為高鋁碳化硅磚、三氧化二鋁—碳化硅磚。

碳化硅與高鋁礬土熟料生產(chǎn)碳化硅莫來(lái)石符合耐火磚制品的工藝技術(shù)發(fā)展,由于碳化硅氧化產(chǎn)生二氧化硅,與三氧化二鋁反應形成莫來(lái)石(3Al2O3˙2SiO2),能提高制品致密度和強度,在制品表面形成保護膜,可防止碳化硅進(jìn)一步氧化,使碳化硅在高鋁碳化硅耐火磚中保持一定含量,提高制品的熱震穩定性、耐磨性、抗侵蝕性。高強致密硅莫磚在水泥回轉窯筒體上除燒成帶以外的各個(gè)段帶的使用壽命比高鋁磚提高3~4倍。

近年來(lái),硅莫耐火磚在水泥回轉窯的應用得到快速發(fā)展,特別是新型干法窯的出現和大型化,窯的轉速、窯內熱應力強度大幅度提高,對耐火材料的材質(zhì)、理化性能提出了新的更高要求。因此水泥回轉窯除燒成帶在其所掛窯皮的保護下尚在使用鎂鉻磚外,次燒成帶、過(guò)渡帶、冷卻帶在改用硅莫磚后,效果明顯好于鎂鉻磚。

目前浙江、江蘇、山東、山西等省有數十家耐火材料企業(yè)生產(chǎn)這種產(chǎn)品。由于這種產(chǎn)品原料來(lái)源方便,工藝要求不嚴,各企業(yè)實(shí)際產(chǎn)能很大,只要能生產(chǎn)粘土磚或高鋁耐火磚就能生產(chǎn)硅莫磚。產(chǎn)品供大于求,市場(chǎng)競爭激烈。

其次,硅莫磚具有耐高溫、抗侵蝕、抗磨損特性,不過(guò)由于各企業(yè)的技術(shù)水平差異,產(chǎn)品質(zhì)量也不同。如何生產(chǎn)質(zhì)量高的硅莫磚,提高水泥窯用耐火材料的使用壽命,在此作些探討,供硅莫磚的生產(chǎn)和使用參考。

隨著(zhù)硅莫耐火磚工藝技術(shù)的進(jìn)步,其制品的質(zhì)量得到顯著(zhù)提高,技術(shù)性能也有大幅度提高。為了適應水泥回轉窯不同部位的使用條件,硅莫耐火磚也由過(guò)去的單一發(fā)展為多個(gè)。

(1)制品結構致密,耐磨性好。

硅莫耐火磚主晶相由硬度高的礦物剛玉(莫氏硬度9.0~9.2)、碳化硅(莫氏硬度9.0~9.5)、莫來(lái)石(莫氏硬度7.0~7.5)組成。制品結構致密度高,體積密度普遍在2.7~3.0 g/cm3。找耐火材料網(wǎng)根據資料參考,耐火材料的常溫耐磨性能取決于其強度和結構的致密性,強度和致密度高的材料,耐磨性能較好。水泥回轉窯內襯長(cháng)期受物料的滾動(dòng)磨擦,磨損是耐火材料內襯損毀的主要原因之一。硅莫耐火磚的致密度、強度及耐磨性顯著(zhù)于抗剝落高鋁磚及鎂鋁尖晶石磚。硅莫耐火磚在水泥回轉窯次燒成帶、過(guò)濾帶等部位使用效果好,可以說(shuō)耐磨性好起了很重要的作用。

(2)荷重軟化溫度高,高溫性能好。

硅莫磚的荷重軟化溫度都在1 450 ℃以上,高1 650 ℃以上。不同的制品荷重軟化溫度有一定差異。水泥回轉窯內襯的不同部位耐火磚面溫度不同,次燒成帶、前過(guò)渡帶溫度達1400 ℃左右,高于燒成帶耐火磚面溫度(因燒成帶有窯皮保護,耐火磚面溫度為900~1 000 ℃)。就這些磚的荷重軟化溫度指標也都超過(guò)經(jīng)常使用的抗剝落高鋁磚和磷酸鹽高鋁耐火磚(荷重軟化溫度為1 300~1 520 ℃)。

與燒成帶相比,過(guò)渡帶由于沒(méi)有窯皮保護,容易受到還原氣氛和熱負荷等的影響,其使用壽命一直是水泥回轉窯的瓶頸問(wèn)題,因此一些水泥廠(chǎng)在過(guò)渡帶采用鎂鋁尖晶石制品。根據某廠(chǎng)5 000 t/d大型水泥回轉窯過(guò)渡帶用鎂鋁尖晶石磚研究得出:前過(guò)渡帶用鎂鋁尖晶石耐火磚基本無(wú)侵蝕,可是由于堿沉積在開(kāi)口氣孔中,使結構致密化,造成同一塊耐火磚形成不同段帶,而使耐火磚熱面剝落和產(chǎn)生裂隙,造成內襯損毀。而硅莫耐火磚由于本身結構致密,特別耐火磚面形成連續的SiO2致密層,阻止熔融物質(zhì)滲透,加之Al2O3、SiC、SiO2化學(xué)性質(zhì)穩定,不與窯內產(chǎn)生的SO2、O2、CO2等氣體發(fā)生劇烈反應,不與水泥物料產(chǎn)生化學(xué)反應,因此抗侵蝕能力較強。其次是硅莫磚的熱震穩定性好。由于硅莫磚中含有一定量的SiC,眾所周知,SiC熱導率高,熱膨脹系數比較小,使制品的熱震穩定性顯著(zhù)提高,1100 ℃水冷試驗都在10次以上,高達46次,因此水泥回轉窯用硅莫磚不剝落、不斷裂,能顯著(zhù)提高使用壽命。

(3)降低窯體溫度,隔熱性能好。

硅莫磚的熱導率〔2.3~2.5 W/(m˙K)〕較堿性制品〔2.69~2.74 W/(m˙K)〕低,因此硅莫磚的隔熱效果比較好。在大型回轉窯的次燒成帶、過(guò)渡帶、預熱帶、窯尾、三次風(fēng)管、分解爐等部位用硅莫磚,與堿性磚相比,筒體表面溫度降低100 ℃以上。

硅莫磚在水泥回轉窯的應用

我國生產(chǎn)的硅莫磚,在自行設計的2000~10000 t/d大型水泥回轉窯上得到了廣泛應用。據了解,有的窯筒體除了長(cháng)約20 m的燒成帶用直接結合鎂絡(luò )磚、前后窯口各0.8 m左右用澆注料外,全部采用硅莫磚。燒成帶的后部,所謂的次燒成帶,一般與燒成帶一樣,用直接結合鎂絡(luò )磚,但窯皮很難穩定。由于鎂絡(luò )磚熱震穩定性差,抗磨強度低,磚與窯皮結合部分易隨窯皮剝落,影響該段的使用壽命,而硅莫磚由于熱震穩定性好,使用過(guò)程不斷裂,不剝落,抗侵蝕,使用壽命明顯延長(cháng)。例如:浙江余姚舜江水泥公司2500 t/d水泥回轉窯21.55 m~24.955 m原用直接結合鎂鉻磚,使用壽命310天,改用硅莫磚(AZM1650),使用壽命達410天;安徽淮北礦業(yè)集團2500 t/d水泥回轉窯次燒帶原用鎂鋁尖晶石磚,過(guò)渡帶原用抗剝落高鋁磚,在一年內搶修換磚多達3次,短的在三個(gè)月就出現紅窯。而重新配置窯襯,次燒成帶改用硅莫磚1680,過(guò)渡帶為硅莫磚1650,窯的使用壽命長(cháng)達15個(gè)月。寧夏勝金水泥公司的2 500t/d窯的過(guò)渡帶等部位使用硅莫磚已經(jīng)7個(gè)多月,沒(méi)有發(fā)現任何問(wèn)題,仍在使用中。

硅莫磚在水泥回轉窯的應用

水泥回轉窯過(guò)渡帶的磚面溫度在1 400 ℃左右,預熱帶、冷卻帶等部位的溫度比過(guò)渡帶要低,就是燒成帶受窯皮保護,磚面的溫度也不高,硅莫磚的荷重軟化開(kāi)始溫度在1 500 ℃以上,特別是制品結構致密,由硬度高的礦物、剛玉、碳化硅、莫來(lái)石組成,耐磨性特別好,是過(guò)渡帶的理想磚種。耐壓強度和荷度軟化溫度明顯高于抗剝落高鋁磚,其熱震穩定性、抗腐蝕性、耐磨性好、熱導率不高,正是后過(guò)渡帶工藝特性所要求的,使用壽命是抗剝落磚的1.5~2倍。耐磨性好更適合冷卻帶,使用壽命可達兩年以上,是高鋁磚壽命的3~5倍?,F在已經(jīng)按回轉窯不同段帶的使用條件,應用不同牌號性能不同的硅莫磚。

此外,高鋁碳化硅磚在鋼鐵、有色金屬、化工等部門(mén)也廣泛應用。

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