镁钙系耐火材料的种类、性能及制备要点
发布日期： 2016-09-09 00:00:00 阅读量（473） 作者：镁钙系耐火材料的品种和性能
一些西方国家水泥回转窑使用白云石砖的原因主要有：一是窑的运转率较高（>80%）；二是白云石砖价格较低；三是有防止铬公害的法规，不能随便排弃废镁铬砖。
白云石砖的优点是耐高温、挂窑皮性和抵抗熟料化学侵蚀性能好；缺点是抗热震、抗水化以及抗C02、S02等气体侵蚀性能较差。实验证明：白云石砖用于烧成带的窑皮稳定段可以获得和镁铬砖相当的寿命（约1年）。但是，即便采取富镁、增锆、降低渗透率等措施，镁白云石或白云石砖也不宜用于窑皮不稳定的区段。如果用在这些区段，镁白云石砖，特别是白云石砖只有3个月的寿命。表8-10显示了德国Wulfrath公司所制白云石砖、含锆白云石砖、富镁白云石砖和镁锆砖的性能。
表8-10中，K11103是通用型产品；K11105是增锆产品，抗热震性稍强；K11132是富镁增锆产品，抗热震性和抗气体侵蚀性能稍强。前者适用于窑皮稳定的烧成带；后两者适用于情况稍差的烧成带。HZ96是镁锆砖，耐高温、抗侵蚀、挂窑皮性能很好，但是热导率太高。
如果大量加人Zr02，生产MgO-CaO.Zr02系材料，可以制得性能优异的耐火制品。但原料成本很高，致使产品难以销售。
白云石砖同时采用铝箔包装、真空抽气、防水涂层三种技术防止水化。正常情况下，采用上述措施的白云石砖可以保存1年。使用白云石砖要注意：
①运输时不要损坏防水包装；
②仓库不能漏雨、返潮；
③砌窑过程中不要淋湿砖块；
④不要使用火泥砌筑白云石砖或紧靠白云石砖的耐火材料。
镁钙系耐火材料的制备要点
镁钙质或白云石质耐火材料的主要问题是制造、贮存和使用中的水化。在上述章节中，已经分析了MgO、CaO水化的热力学条件，推算了CaO相对水化速率和温度的关系，深入了解了水化的机理，这就为解决白云石耐火材料的水化问题创造了条件。事实上，白云石砖的水化问题已被透彻地研究，采取的措施也相当到位。以下直接给出一些简要结论。
①必须制取致密且经死烧的镁钙砂或白云石砂。如果白云石砂不致密，制出的白云石砖就容易水化。如果砂未经死烧，在烧成、使用中白云石砖的尺寸和性能就会变化，影响白云石砖的寿命。
②制出的白云石砂必须放人绝水处密闭保存，保存期不宜超过1个月。如天气潮湿或温度增高，要缩短保存期。除注意防雨、防潮之外，还要特别注意防雾和防露！
③破碎镁钙砂时，要注意防尘，高CaO砂的粉尘对人的皮肤、黏膜都有较强的损害，也会污染其他耐火材料。
④白云石砂破碎后，要尽快使用。最好破碎后24h之内就要将白云石砂打成砖坯并人窑煅烧。
⑤如果砖的细粉部分采用镁砂，可以显著降低制砖难度，并有利于提高材料的寿命。但是，所使用的镁砂原料必须是干燥的，不能含有自由水，也不能含有过多结晶水（烧失量<0.5%）。如果砖坯中有较多氢氧化镁，在约350℃脱水，将致使镁转砂中的CaO快速水化。
⑥成型时，需要采用水分<0.5%的无水结合剂成型，对制砖料和无水结合剂都要预热脱水。石蜡是一种常用的无水结合剂。石蜡具有无毒、廉价等特点。特别是石蜡的理化性能如熔点、闪点和挥发特征都比较理想。但是，为便于成型和减少破损，冬天要用熔点较低的石蜡，夏天用熔点较高的石蜡作结合剂。使用时，注意不要过度加热石蜡，以防发生火灾；不要使用受潮的石蜡，以防发生喷澉。此外，还需预先采取完善的防火措施。如果管理得当，使用石蜡结合剂能可靠、安全地保证生产。
⑦成型时，最好采用进口自动液压机。镁钙或白云石砖不能采用常规火泥调整砖缝。如砖形尺寸误差大，白云石质耐火材料的寿命将比镁质耐火材料受到更大的影响。
⑧烧成时，特别是对CaO含量高的白云石砖，必须采用闪速升温工艺，迅速将砖面提高至500℃以上。否则，生产出的耐火砖可能产生严重的裂纹。
⑨烧成完毕后，进行粘蜡处理：将略微烫手的砖块浸人液体石蜡后并迅速拿出，使液体石蜡渗入砖的气孔，固化后密闭砖表面和堵塞水蒸气侵人的通道。有的厂家采用涂刷沥青的方法，但沥青对人体有害，不为水泥行业的工人欢迎。如此，可以延长砖的贮存时间达1-3个月。在拆开包装砌窑时，可以在短时间内有效保护砖体。
⑩将砖块置入铝箔之中，抽真空后密闭包装。如果没有条件，也可以采用防水塑料，热塑密闭包装，还要在包装箱内部加石灰保护。由此，可以获得1年左右的保存期。
⑪由镁质耐火材料（包括镁铬、镁铝、镁铁等材料）转产镁钙质耐火材料时，需要仔细清扫生产线。如果尖晶石类原料颗粒混入镁钙质制砖料，将使烧后的镁钙质产品出现熔洞。
⑫由镁钙质耐火材料转产镁质耐火材料时，需要更加彻底地清扫生产线。如果镁钙质原料颗粒混入镁质制砖料，将使干燥或烧后的镁质产品出现裂纹。如果混入的镁钙质原料的f-CaO含量低、数量少，危害可能更大。因为这些镁钙质原料中f-CaO不仅数量少，且为MgO所包裹，短时间不能充分水化，不能产生足够的破坏力。所以一些耐火砖干燥时不开裂，烧成时不开裂，抽检也没有发现问题，直到砌窑前开箱检验才发现大量砖块莫名其妙地带有水化裂纹，从而可能造成难以弥补的损失。
⑬由于游离CaO具有水化快、污染强的特点，需要采用专业化、规模化的方式生产白云石耐火材料。生产镁钙质耐火材料的厂家需要不锈钢、洁净钢等生产特种钢用耐火材料市场的支持。德国某公司80%的白云石制品用于炉外精炼，仅20%的制品用于水泥、石灰行业。该公司一再表示白云石耐火材料生产线要达到3万吨/年以上的规模，才能获得效益。
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