耐火砖在水泥窑的应用及发展趋势

随着人们对生活环境质量要求的提高，镁铬砖中水溶性六价铬污染的隐患已经成为水泥企业在应用耐火砖时亟待解决的重要课题。耐火材料制造商和用户的当务之急是开发和制造和使用新型耐火材料来控制铬污染。

水泥企业熟料煅烧和冷却系统的不同部位对耐火砖的性能有不同的要求。除了主要原料外，还需要注意各种添加剂性能的研究，以控制六价铬污染，开发新型耐火材料，以提高产品的技术性能，取得更好的使用效果。越来越多的合成原料和精选原料将成为未来发展新型耐火材料的主要途径。

纵观耐火材料的发展趋势，从20世纪60年代开始，从传统的氧化物和硅酸盐的结合到氧化物的直接结合；到20世纪80年代，它已经发展到主要是氧化物和非氧化物的复合。随着科学技术的不断进步，用原料制作耐火产品的观点将被复合的新概念所取代。只有复合才能满足耐火产品的高科技性能要求。

目前，新型耐火材料被禁止使用镁铬砖，引起了水泥企业的高度重视。新型耐火砖已迅速投入生产和应用。由于氧化镁熔点高、耐火性高，以方镁石为主，高镁-尖晶石砖与不同尖晶石矿物相结合，已开始用于水泥回转窑的过渡带和烧成带。氧化锆熔化温度高，热稳定性好，含锆耐火砖已成为重要的耐火材料。低导热多层复合莫来石砖为降低回转窑直接热损失提供了保障，将引起水泥行业的关注。

高铝砖用于工业水泥窑

许多耐火材料广泛应用于水泥窑，那么作为一种高品质的耐火材料，又有哪些类型的高铝砖适合水泥工业呢？

据耐火材料企业介绍，高铝砖不仅质优价廉，而且具有抗压强度高、软化温度高、耐热性能好等优点，因此在各种水泥窑中得到了广泛的应用。各种磷酸盐结合的高铝砖强度较高(不低于60%MPa)，具有良好的耐热性能，但是它们在高温下蠕变较大，因此在拱顶部用锻烧高铝砖比较好。

少量的高铝砖ZrO2引入，利用ZrO单斜和四方形之间的相变可以导致微裂纹的存在和抗热震性的提高。选择合适的颗粒级配，使高铝砖的显孔率更高，但强度也更高，降低了其导热性和热膨胀性。水泥窑采用中转面薄层釉膜，保护高铝砖免受进一步碱蚀。

适用于水泥窑的高铝砖主要包括磷酸盐结合高铝砖、磷酸盐结合高铝耐磨砖、抗剥落高铝砖、化学结合(特殊)高铝砖和普通高铝砖。

各种耐火砖在水泥窑中的应用范围

粘土砖耐磨性好，耐急冷热，导热系数小；但耐高温、耐化学侵蚀性差，耐压强度低。耐火砖价格相对便宜，常用于各种窑炉。

镁耐火砖包括镁砖、镁铝砖、铬镁砖。用于水泥窑烧成带的铬镁砖是烧结而成，含有55%~80%的MgO，Cr2O碱性耐火材料8%~20%，耐渣性强，耐腐蚀，耐高温，强度高；但是导热系数大，耐冷急热性差，而且价格昂贵，镶嵌比较麻烦。如果使用得当，周期可以成倍增长，有些工厂可以使用400~500天。

镁质耐火砖的储存要注意防潮，储存期不能超过半年。砌砖时，纵缝(砖与砖为2~3mm，横缝(圈与圈)为5~6mm，防止砖块在高温膨胀时被挤压，因为镁砖的膨胀系数是高铝砖的两倍左右。烘炉点火时，要逐渐升温。

磷酸砖是近年来发展起来的一种新型耐火材料，它是将磷酸盐与烧矾土集料相结合，机压成型，浓度为42。.磷酸溶液是由5%~50%的磷酸溶液制成的。用磷酸铝制成的砖是磷酸盐耐磨砖。上述两种砖均为不烧结砖，Al2O当含量在80%左右时，它具有耐高温、耐腐蚀、耐急冷热、耐磨、强度高的优点，但导热系数大。磷酸砖适用于烧成带，磷酸盐耐磨砖适用于冷却带和放热反应带以及分解带的末端。在水泥行业，磷酸砖逐渐取代了高铝砖，得到了广泛的应用。

耐火性混凝土砖又称低钙铝酸盐砖，是由不同粒度的20%耐火水泥和80%的集料混合而成，在水中养护后烘干而成(水灰比为0。.5：1，即1kg水泥加0.5kg水)。这种耐火砖制作方法简单，可自制，成本低。它的缺点是强度低，不耐急、冷、热，容易分层剥落，运行周期短。熟砖的直径为3~8mm用水泥制成的高强度熟料颗粒。使用前用水湿润，存放一个月左右。用于低温带(湿窑链带)。这种耐火砖的原材料在每个工厂都有，可以自制，成本低。因为用这种耐火砖的地方不多，用量也不大，有被淘汰的趋势。

轻质耐火砖具有特殊的隔热作用，也是一种新型耐火材料。它的耐磨性、耐急性、冷热性等于粘砖，但隔热效果远高于粘土砖，可以减少散热，经常取代粘土砖用于分解带。