一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖及其使用方法技术

本发明专利技术属于耐火材料领域，涉及一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖及其使用方法。其特征是以优质镁砂和电熔合成铁铝尖晶石为主要原料，原料质量百分比为：３－１ｍｍ粗镁砂４０－５０％、１－０．０８８ｍｍ中镁砂１０－１５％、＜０．０８８ｍｍ细镁砂３０－３５％、３－０ｍｍ电熔合成铁铝尖晶石６．５－１１．５％，混合后的原料加入纸浆废液进行混练、压制、干燥和＞１６００℃烧成后制得镁铁铝尖晶石砖，制成后的镁铁铝尖晶石砖成分质量百分比为Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］：２．５－５．５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：４．０－６．０％、ＭｇＯ＋其它微量组分：９３．０－８９．０％。本发明专利技术根据不同水泥窑的不同运行情况，结合无铬砖的特点，分区替代镁铬砖，扬长避短，尽可能提高了高温带用耐火砖的性价比，实现了水泥窑用耐火砖的无铬化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耐火材料领域，涉及。根 据不同水泥窑的不同运行情况，结合无铬砖的特点，分区替代镁铬砖，扬长避短，尽可能提 高高温带用耐火砖的性价比，实现水泥窑用耐火砖的无铬化。
技术介绍
干法水泥窑高温带可分成烧成带和过渡带，具体见附图1。水泥窑高温带的窑衬经受最严重的热学、力学、化学破坏作用，全窑系统耐火材料总消耗量的60~70%发生在高温带， 是使用条件最苛刻的部位。其中烧成带用耐火砖应具备良好的挂窑皮性能和抗熔蚀性能；过 渡带用耐火砖应具备良好的热震稳定性能和抗机械磨损能力。由于镁铬砖具有良好的挂窑皮、 抗热震和抗熔蚀等高温带所需要的性能，价格又便宜，因此在水泥窑高温带得到广泛应用。 镁铬砖虽然在高温带使用具有较好的性价比，但镁铬砖在使用后会产生致癌的六价铬盐化合 物(Cr&)，窑衬拆除后镁铬残砖中的六价铬盐溶于水后会造成当地水源的污染，如误饮，会 出现休克、呼吸困难，甚至肾功能衰竭等现象。中国国家环境质量标准GB3838-88中对地面水环境质量的规定饮用水Cr^最高允许含 量的单位为10's数量级(见表1)。水泥窑使用后的镁铬残砖的06+可高达0.5%，如果得不到 适当处理，将对环境造成非常严重的污染。表1地面环境水关于C一+的质量标准<table>table see original document page 3</column></row><table>为解决水泥窑用镁铬砖的铬公害问题，国内外的耐火材料工作者多年来进行了大量研究 工作，研制出多种无铬耐火砖，如新型镁铝尖晶石砖、硅莫砖等。但综合性能不及镁铬砖， 因此目前要实现水泥窑高温带用耐材的无铬化，得根据不同无铬砖的优缺点，扬长避短，分 区段替代镁铬砖，尽可能提高无铬砖的性价比。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，根据无铬砖的特点，分区替 代镁络砖，扬长避短，提高无铬砖的性价比，以实现水泥窑用耐火砖的无铬化。一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，其特征是以优质镁砂和电熔合成铁铝尖晶石为主 要原料，原料质量百分比为3-lmm粗镁砂40-50°/。、 l-0.088mm中镁砂10-15%、 <0.088mm 细镁砂30-35%、 3-0mm电熔合成铁铝尖晶石6.5-11.5% ，混合后的原料加入纸浆废液进行混 练、压制、干燥和W60(TC烧成后制得镁铁铝尖晶石砖，制成后的镁铁铝尖晶石砖成分质量百 分比为Fe203: 2.5—5.5%、 A1203: 4.0—6.0%、 MgO+其它微量组分93.0—89.0%。镁铁铝 尖晶石砖中还可以按CaO/SiOf2(摩尔比)掺入总量为1.5%的CaO和Si02，以提高尖晶石砖 的挂窑皮性能。如上所述镁铁铝尖晶石砖用于烧成带和对高温韧性要求较高的过渡带轮带区，水泥窑过 渡带采用市场现售的新型镁铝尖晶石砖、硅莫砖等砖。镁铁铝尖晶石砖含有具有活化效应的 铁铝尖晶石，使其热震稳定性和高温韧性优于镁铬砖，同时含有一定量的铁氧化物，使其挂 窑皮性与镁铬砖相当，但该砖铝含量较多，所以抗熔蚀性比镁铬略差。表2无铬砖与镁铬砖性能对比*<table>table see original document page 4</column></row><table>*一-加号(+)越多，表明该项指标越好。硅莫砖以特级高铝矾土和碳化硅为主要原料，经高压成型，高温烧成而制得的无铬耐火 砖。硅莫砖的常温和高温结构强度高，耐磨性好，适合在对耐磨性能要求较高的过渡带区域 使用。本专利技术在水泥窑烧成带和对高温韧性要求较高的过渡带轮带区高温带用镁铁铝尖晶石砖 替代镁铬砖，在过渡带用新型镁铝尖晶石砖或硅莫砖替代镁铬砖，在尽可能提高耐火砖衬使 用寿命的基础上进行了优化配置，使无铬砖的配套性价比接近镁铬砖，为实现水泥窑用耐材的无铬化提供了可靠依据。 附图说明图1为大型干法水泥窑高温带划分图。具体实施例方式实施例1:大型干法水泥窑A，预分解窑型，规格04.8mX72m，设计产量5000T/D，燃料采用烟煤， 窑运转率>95%。针对窑A的无铬耐火砖配置见表3。表3窑A无铬耐火砖配置使用部位下过渡带(轮带区)烧成带上过渡带无铬砖种新型镁铝尖晶石砖(镁铁铝尖晶 石砖)镁铁铝尖晶石砖新型镁铝尖晶石砖窑A烧成带采用挂窑皮性能和热震稳定性能倶佳的的镁铁铝尖晶石砖。过渡带窑皮不易 挂稳，但由于窑运转率高，窑况稳定，窑内不易起大球，过渡带用耐火砖的机械磨损要求较 低，综合考虑，过渡带整体釆用热震性能较好的新型镁铝尖晶石砖，其氧化铝含量一般在 10.5%左右。在高温应力更为集中的下过渡带轮带区采用高温韧性更好的镁铁铝尖晶石砖。实施例2:大型干法水泥窑B，预分解窑型，规格04.OmX6Om,设计产量2500T/D,燃料采用烟煤， 窑运转率〉90%。针对窑B的无铬耐火砖配置见表4。表4窑B无铬耐火砖配置<table>table see original document page 5</column></row><table>窑B烧成带采用挂窑皮性能和热震稳定性能倶佳的的镁铁铝尖晶石砖。过渡带窑皮不易 挂稳，但由于窑运转率较窑A低，窑况稳定性下降，窑内易起大球，过渡带用耐火砖的机械 磨损要求提高，综合考虑，上下过渡带末端均采用耐磨性好的硅莫砖，上下过渡带靠近烧成 带部位采用新型镁铝尖晶石砖，其氧化铝含量在5-8%，该砖的挂窑皮性能和抗水泥熟料侵蚀 性均比优于传统镁铝尖晶石砖。水泥窑高温带长度及过渡带与烧成带的长度比例依据不同窑况有所不同，因此无铬耐火 砖具体配套需根据现场情况进行微调，但大致配套方案可按上述实施例进行。权利要求1.一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，其特征是以优质镁砂和电熔合成铁铝尖晶石为主要原料，原料质量百分比为3-1mm粗镁砂40-50％、1-0.088mm中镁砂10-15％、＜0.088mm细镁砂30-35％、3-0mm电熔合成铁铝尖晶石6.5-11.5％，混合后的原料加入纸浆废液进行混练、压制、干燥和＞1600℃烧成后制得镁铁铝尖晶石砖，制成后的镁铁铝尖晶石砖成分质量百分比为Fe2O32.5-5.5％、Al2O34.0-6.0％、MgO+其它微量组分93.0-89.0％。2. 如权利要求1所述的一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，其特征是镁铁铝 尖晶石砖中按摩尔比CaO/Si02=2掺入总量为1.5%的CaO和Si02，以提高尖晶 石砖的挂窑皮性能。3. 如权利要求1或2所述的一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，其特征是镁 铁铝尖晶石砖用于烧成带和对高温韧性要求较高的过渡带轮带区，水泥窑过渡 带采用市场现售的新型镁铝尖晶石砖或硅莫砖。全文摘要本专利技术属于耐火材料领域，涉及。其特征是以优质镁砂和电熔合成铁铝尖晶石为主要原料，原料质量百分比为3-1mm粗镁砂40-50％、1-0.088mm中镁砂10-15％、＜0.088mm细镁砂30-35％、3-0mm电熔合成铁铝尖晶石6.5-11.5％，混合后的原料加入纸浆废液进行混练、压制、干燥和＞1600℃烧成后制得镁铁铝本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥窑高温带用镁铁铝尖晶石砖，其特征是以优质镁砂和电熔合成铁铝尖晶石为主要原料，原料质量百分比为：３－１ｍｍ粗镁砂４０－５０％、１－０．０８８ｍｍ中镁砂１０－１５％、＜０．０８８ｍｍ细镁砂３０－３５％、３－０ｍｍ电熔合成铁铝尖晶石６．５－１１．５％，混合后的原料加入纸浆废液进行混练、压制、干燥和＞１６００℃烧成后制得镁铁铝尖晶石砖，制成后的镁铁铝尖晶石砖成分质量百分比为Ｆｅ↓［２］Ｏ↓［３］：２．５－５．５％、Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］：４．０－６．０％、ＭｇＯ＋其它微量组分：９３．０－８９．０％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：冯运生，李勇，周伟，李燕京，康荣华，李平，王林俊，高长贺，李献明，
申请(专利权)人：北京通达耐火技术股份有限公司，北京科技大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]