无铬砖和尖晶石砖在水泥回转窑烧成带和过渡带的应用
发布日期： 2020-09-22 08:38:00 阅读量（668） 作者：开发了用于水泥回转窑烧成带的无铬砖ELK-85AX和过渡带用的尖晶石砖SP-8L-3。通过改善结合组织，ELK-85AX高温强度大，减少了砂磨损损伤。通过优化所用原料，SP-8L-3的喷涂黏附性、应力缓和性得到提高，导热性降低。因此认为在水泥回转窑中，将ELK-85AX用于烧成带，SP-8L-3用于过渡带，能够获得稳定耐用的效果。
1前言
近年来，由于废弃物用量增加和产业废弃物的多样化等所带来的外来成分(硫、碱和氯等)的影响，作为砖保护层的涂层形成不稳定，在烧成带和过渡带，涂层脱落导致砖剥离损伤，温度波动使组织脆化，水泥砂导致磨损，水泥回转窑(以下简称水泥窑)损伤很严重。除此之外，在过渡带受外来成分影响发生脆化损伤;在受机械应力影响大的支点部位和砖固定部位，由于剥落厚度和压损而出现损伤加大的情况;以及由于涂层黏附不稳定导致钢壳温度升高。
因此，通过改善结合组织使砂磨损得到改善，开发了高温强度大的无铬砖ELK-85AX供烧成带使用;通过优化所用原料，提高涂层黏附性、应力缓和性以及降低导热性，开发了涂层黏附性尖晶石砖SP-8L-3供过渡带使用。
2高温强度大的无铬砖ELK-85AXELK-85AX
是以目前各厂使用良好的烧成带用无铬砖ELK-12CX-1为基础，通过改善结合组织来提高高温强度，用来减轻包括燃点在内的位于烧成带最里面的砂磨损。
表1列出了ELK-85AX和ELK-12CX-1的代表性能。图1示出了1250℃条件下的高温强度结果。包括Fe成分在内ELK-85AX微量成分的效果与ELK-12CX-1相同，可期待具有良好的涂层黏附性。此外，通过增加结合基质部位的二次尖晶石的量等来改善组织，显示出比ELK-12CX-1更高的高温强度，并有望减轻水泥砂的磨损和温度波动引起的组织脆化。
表1无铬砖的性能
图11250℃条件下的高温强度
3涂层黏附性尖晶石砖SP-8L-3SP-8L-3
是基于目前各厂使用良好的过渡带用耐硫性尖晶石砖SP-8L-3，通过原料优化，具有涂层黏附性，可以保护砖表面且降低磨损。此外，还具有应力缓和性和低导热性，在机械性应力影响大的支点部位也可期待稳定耐用。
表2列出了SP-8L-3和SP-8L的代表性能，图2示出了断面照片，图3示出了应力缓和性的试验结果，图4示出了导热系数的试验结果。使用扭转试验机进行试验，评价了应力缓和性。将试样在1250℃用200N/cm的扭矩扭转后固定1h，测定了扭矩变化情况，扭矩变化越大，应力缓和性就越好。
SP-8L-3部分骨料使用含Fe成分的低体积比原料，赋予了比SP-8L更好的涂层黏附性。此外，降低了透气率(致密性)并减少了CaO，由此保持与SP-8L基本相同的耐硫性。由图3可知，在高温下应力缓和性良好，在机械性应力大的部位也可以使用。由图4可知，通过使用体积比降低的原料，导热系数低于SP-8L，有望降低支点等部位的炉壳温度。
表2尖晶石砖的性能
图2砖的断面
图3扭转试验中1250℃过渡带尖晶石砖的扭矩变化
图4用热丝法测定导热系数
4ELK-85AX和SP-8L-3的使用实绩
图5和图6示出了在直径超过5m的大径回转窑烧成带(L/D=3.2)和过渡带(L/D=7.4)使用约6个月的ELK-85AX和SP-8L-3的炉内状况。ELK-85AX由于微量成分Fe的作用，涂层黏附性稳定，损伤平滑。工作面没有发现由于温度波动而导致的脆化，由涂层脱落导致的脆化损伤和磨损也很轻微，使用稳定。
SP-8L-3用于有机械性应力作用的砖固定部位，没有剥落损伤，耐用性好于相邻的其他公司的产品。另外对于降低导热率的效果，这次没有在工业炉上进行评价。但发现表面附着了很薄的涂层，由于硫等外来成分导致的脆化损伤也很轻微，所以没有不良影响，稳定耐用。
图5ELK-85AX用于回转窑烧成带的外观
图6SP-8L-3用于回转窑过渡带的外观
5结语
通过改善结合组织，开发了用于烧成带的高温强度大的无铬砖ELK-85AX;通过优化所用原料，开发了用于过渡带的具有涂层黏附性的尖晶石砖SP-8L-3。根据试验结果和工业炉的使用结果，稳定耐用，可以期待扩大应用。
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