水泥工業(yè)的發(fā)展方向是干法,、大型。但是,,回轉窯直徑愈大,,截面熱力強度愈高(見表1),,窯壽命愈短,運轉率降低,。正確地選用耐火磚特別是高溫燒成帶的耐火磚,,直接影響到窯的產(chǎn)質置和安全運轉。目前,,新型干法水泥窯過渡帶,、燒成帶所用耐火磚主要為高鋁磚、鎂鉻磚,、白云石磚和尖晶石磚等,。
表1 新型干法窯的截面熱力強度
1高鋁磚
高鋁磚是以耐火黏土和高嶺土為原料制成的,其中氧化鋁含量在48%以上,。高鋁磚的特點是耐火度高,,荷重軟化溫度高,抗化學侵蝕性強,,主要性能見表2,。
表2 高鋁磚的主要性能
高鋁磚曾用于回轉窯燒成帶,但逐漸被耐火度更高,、性能更優(yōu)越的鎂鉻磚取代,。
2 鎂鉻磚
鎂鉻磚是以鉻鐵礦石和燒結鎂砂為原料,按適當配比制成,,一般Cr2O3含量≥8%,。鎂鉻磚是優(yōu)良的喊性耐火磚,熱穩(wěn)定性好,,荷重軟化點高,,耐高溫1990℃以上以上,抗喊性化學侵蝕性強(見表3),。使用此種耐火磚的壽命普遍可達6-9個月,,曾有安全運轉380天的報道,,窯的運轉率高,,因而目前有不少的新型干法窯在使用鎂鉻磚。
表3 鎂鉻磚的主要性能
但是,,使用鎂鉻磚所帶來的環(huán)境污染不容忽視,。有關研究認為,鎂鉻磚在窯內氣氛中易生成水溶性能毒害人畜導致發(fā)生癌癥的六價鉻鹽化合物,,該化合物通過廢氣和粉塵排放,,特別是用后殘磚在存放中受水淋溶解而外滲,會造成對水源的污染,。
為減少鉻污染,,使用鎂鉻磚的水泥廠,,要把廢棄的耐火磚處理好,如堆放在棚子里,,使其不受潮和著水,,最好的辦法是經(jīng)粉碎后作為復合料摻進原材料,繼續(xù)燒制耐火磚,。
為消除Cr6+帶來的環(huán)境污染,,一些工業(yè)發(fā)達國家相繼制定環(huán)保、衛(wèi)生等方面的規(guī)定,,對水泥廠殘磚,、廢氣和排水等進行全面控制,從而使曾在回轉窯燒成帶風光一時的鎂鉻磚逐漸淡出市場,,并逐漸被白云磚,、尖晶石磚等無鉻磚代替。
3白云石磚,、尖晶石磚等無鉻磚
白云石磚的化學成分主要是CaO和MgO,,CaO與MgO總含量>96%,其主要成分和性能見表4,。
表4 白云石磚的主要成分和性能
該磚的化學成分不含鉻,,從而避免Cr6+的危害,而且還具有易掛牢窯皮的顯著特點,。
白云石磚中的CaO極易和熟料中的CzS反應形成C3S,,有利于窯皮的形成和牢固。良好的窯皮為延長耐火磚的使用壽命,、提高窯的運轉率打下了堅實的基礎,。使用標準型白云石磚的壽命約9-12個月,普遍比鎂鉻磚長2-3個月,。
此外,,為消除Cr6+污染,也相繼開發(fā)了尖晶石磚,、鎂鋯磚等無鉻磚(性能見表5),,并在大型的新型干法窯上使用。
表5 尖晶石磚的性能
白云石磚,、尖晶石磚等無鉻磚是取代鎂鉻磚,,避免各污染的新型干法窯燒成帶的理想換代耐火材料。但白云石磚易受潮,,運輸,、貯存時要注意防潮,年運轉率不到80%的窯最好不要采用,。
4 結語
(1)鎂鉻磚用在新型干法窯燒成帶經(jīng)實踐證明是可行的,,但使用時必須注意采取適當措施來消除Cr6+的危害,。
(2)建議新型干法窯高溫帶使用白云石磚、尖晶石磚等無鉻磚,,但使用時要注意防潮,。