铁铝尖晶石的合成及镁铁铝尖晶石砖的性能与应用

系统论述了铁铝尖晶石( FeO·Al2O3)的合成、铁的存在价态对镁铁铝尖晶石砖性能的影响,并阐述了采用预合成铁铝尖晶石制备的镁铁铝尖晶石砖在水泥窑上的出色使用性能,指出其完全可以替代现有镁铬砖,是水泥回转窑烧成带用耐火材料的发展方向;同时还指出了镁铁铝尖晶石砖未来的研究方向是降低砖的热导率以及控制铁铝尖晶石合成气氛的简单化.     

水泥窑用耐火材料及其选择匹配

水泥窑用耐火材料有粘土砖、高铝砖、磷酸盐结合高铝质窑衬砖、镁砖、镁铝尖晶石砖、普通镁铬砖、直接结合镁铬砖等等，根据它们不同性能分别匹配于窑系统的不同部位。     

镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性对比

为取代RH炉用镁铬材料,以电熔镁砂为主原料,分别加入单斜锆、脱硅锆、单斜锆与脱硅锆的混合粉、锆英石制备了ZrO2质量分数分别为15%和20%的镁锆砖,并利用静态坩埚法对比研究了镁锆砖和镁铬砖的抗RH炉渣侵蚀性。结果表明:对于Al2O3含量高且碱度(CaO/SiO2比)大的RH炉渣,镁锆砖抗侵蚀性能优于镁铬砖的;镁锆砖的侵蚀机理是砖中的ZrO2与渣中的CaO迅速反应,形成高熔点物相CaZrO3,能堵塞砖中的孔隙而形成致密保护层,从而阻止钢渣对镁锆砖的进一步侵蚀;而镁铬砖的侵蚀机理是渣中的Al2O3、Fe2O3等R3 和镁铬尖晶石中Cr3 交换,渣与砖反应生成的镁铝尖晶石和镁铁尖晶石使得材料变性,同时由于体积效应使镁铬材料鼓胀开裂,从而导致镁铬砖的严重侵蚀。     

TiO2对镁铬砖抗渣蚀性的影响

利用xRD分析和光学显微镜等测试手段,研究了添加TiO2对镁铬砖抗渣蚀性的影响.结果表明炉渣中的CaO能分解镁铬砖中的二次尖晶石而使镁铬砖损毁,但加入TiO2后,TiO2能优先于尖晶石中的Cr2O3与渣中CaO反应,生成高熔点的CaTiO3,从而抑制CaO对砖中镁铬尖晶石的分解,提高了镁铬砖的抗高钙渣渣蚀能力.     

TiO_2对镁铬砖抗渣蚀性的影响

利用XRD分析和光学显微镜等测试手段 ,研究了添加TiO2 对镁铬砖抗渣蚀性的影响。结果表明 :炉渣中的CaO能分解镁铬砖中的二次尖晶石而使镁铬砖损毁 ,但加入TiO2 后 ,TiO2 能优先于尖晶石中的Cr2 O3与渣中CaO反应 ,生成高熔点的CaTiO3,从而抑制CaO对砖中镁铬尖晶石的分解 ,提高了镁铬砖的抗高钙渣渣蚀能力     

白云石砖在水泥窑的使用

0 前言 目前,在水泥窑烧成带使用的碱性砖主要是镁铬砖、镁尖晶石砖和白云石砖。由于镁铬砖存在公害问题,故有被镁尖晶石砖和白云石砖所取代的趋势,水泥窑用碱性砖将实现无铬化。这里仅就白云石砖在水泥窑的使用问题略述如下,供参考。     

水泥回转窑用无铬砖的演变

介绍了日本国内外水泥回转窑用耐火材料的演变和最近无铬砖的开发使用情况。目前无铬砖有白云石砖、镁尖晶石系无铬砖、铁尖晶石系无铬砖、镁钙锆系无铬砖等，其中Mgo—CaO-ZrO2系无铬砖具有与镁铬砖同等以上的性能。今后，无铬砖将象镁铬砖一样，可在水泥回转窑烧成带任何部位上使用。     

新型无铬镁砖在水泥窑中的应用

在过去的 10年中 ,在水泥窑的受热应力和化学应力最严重的烧成带 ,许多水泥厂已用镁尖晶石砖代替了镁铬砖。尽管镁尖晶石砖的使用寿命长 ,但它的成本很高 ,加之其导热系数高及挂窑皮性不好 ,导致炉壳温度很高 ,对操作工人不利。为此 ,人们开发研制出了一种同时具有镁尖晶石砖的高强度及传统镁铬砖的导热性能 ,并且价格合理的新型无铬镁砖。它是用天然烧结镁砂为主要原料 ,添加一种用电熔法合成的铁铝尖晶石而制成的 ,铁铝尖晶石用于耐火材料尚属首次。这种砖的理化指标为 :ＭｇＯ86 % ,Ａｌ2 Ｏ3 3.2 % ,Ｆｅ3 Ｏ4 7.9% ,体积密度 3.0 6ｇ·…     

水泥回转窑烧成带用无铬砖的开发

介绍了水泥回转窑用镁铬砖的优点和缺点，指出了镁铬砖在使用中生成有害的六价铬盐对环境和人体的危害，并通过在日本旭玻璃公司和日本三菱材料公横濑厂等的水泥回转窑烧成带和窑箍部位使用无铬砖取得的成绩，提出了在水泥回转窑上实现全部无铬化的目标。同时还具体介绍了镁－尖晶石砖、镁－铁尖晶石砖等无铬砖的性能和实际使用效果。     

水泥回转窑烧成带用耐火材料的最新研究

对水泥回转窑烧成带用耐火材料的使用条件和要求进行了分析,并对近年来水泥窑用镁铬砖、镁尖晶石砖、镁钙锆砖的应用进行了探讨,指出所存在的缺点及改进措施。认为其发展方向为镁钙锆砖及尖晶石砖,并对其应用前景进行了展望,希望实现水泥回转窑的无铬化。     

复合添加TiO2和ZrO2对MgO-MA材料性能的影响

以电熔镁砂、高纯烧结镁砂、烧结富镁尖晶石和α-Al2O3为主要原料,在实验室制备了可替代水泥回转窑烧成带用镁铬砖的方镁石-镁铝尖晶石(MgO-MA)质耐火材料,研究了复合添加1.2%(w)的非晶TiO2粉和2.3%(w)的单斜ZrO2粉对MgO-MA材料性能的影响。结果表明:复合添加TiO2和ZrO2能促进MgO-MA材料的烧结;复合添加TiO2和ZrO2的MgO-MA材料的晶界处生成了CaTiO4和Mg2Zr5O12固溶相,有利于提高MgO-MA材料的挂窑皮性能。     

铜冶炼炉用镁铝钛砖的研制

以电熔尖晶石(4～1 mm)、电熔镁砂(<4、<0.088 mm)及烧结镁砂(4～2、<2 mm)为主要原料,加入α-Al2O3细粉、锐钛矿型TiO2细粉,采用无机复合结合剂制成混合物料,经630 t摩擦压砖机将物料压制成230mm×115 mm×65 mm的标砖,干燥24 h后,经1 600℃高温烧制成镁铝钛砖,检测镁铝钛试验砖的体积密度、显气孔率及抗热震性,同时与镁铬砖及镁铝铬砖进行抗铜渣静态坩埚对比试验,并利用XRD、SEM观察分析烧后镁铝钛砖的相组成和显微结构。结果表明:TiO2细粉加入质量分数为2%的镁铝钛砖中,TiO2与方镁石反应生成Mg2TiO4尖晶石,随着Mg2TiO4被MgAl2O4吸收、固溶,形成新型方镁石-尖晶石-氧化钛硅酸盐系统的复相结构,改善了材料的结构,使其具有良好的烧结性和抗热震性;且镁铝钛砖的抗铜渣侵蚀性与镁铬砖的相当,有可能成为铜冶炼炉用环境友好型耐火材料。     

镁钙锆砖在新型干法回转窑烧成带的应用

50年代悬浮预热器和70年代预分解窑的出现,大大地提高了水泥窑的热效率和单机生产能力,促进了水泥工业大型化、现代化发展,而耐火材料随着水泥生产工艺的发展,也不断地开发出新的品种,以适应新型于法生产不断提高的要求,而其中碱性耐火材料的使用更为普遍。水泥回转窑常用的碱性砖有4种,即镁铬砖、尖晶石砖、白云石砖、镁锆砖,这4种砖在性能及使用过程中有不同的优缺点:镁铬砖有较高的抗高温性能、抗SiO2侵蚀和抗氧化还原作用,同时有较高的高温强度和抗机械能力以及较好的结窑皮性能,但是在水泥窑内使用时,在碱（或硫）的作用下,稳定的 Cr3 转化为氧化能力极强的Cr6 ,对人体的皮肤、呼吸神经、肺等造成严重危害;尖晶石砖、白云石砖、镁锆砖在水泥窑的使用中性能不断完善,但其在我国水泥工业的应     

水泥回转窑烧成带用无铬砖的使用效果

在水泥回转窑中，希望消除剩下的使用镁铬砖的区域，尽快实现全部无铬化。多数无铬砖是镁尖晶石砖(以下称尖晶石砖)的改进产品，镁铬砖的使用区域逐渐减少，剩下的区域主要是中心烧结区附近和窑箍部位。     

TiO2加入量对富镁尖晶石烧结性能的影响

镁铝尖晶石因熔点高、硬度大、抗热震性和抗渣侵蚀性优良而被广泛用于耐火材料行业。特别是近年来,人们认识到Cr6+化合物的危害,方镁石 -尖晶石耐火材料应用于水泥回转窑、玻璃窑和精炼设备等以取代含铬材料。但由于MgO与Al2O3形成镁铝尖晶石时伴有 7%左右的体积膨胀,因此,很难获得致密的烧结体。为了改善尖晶石的烧结性能,往往加入一些添加剂,如TiO2、MnO2、Cr2O3等。研究发现,TiO2对尖晶石烧结性能的改善优于其他氧化物。同时,最近的研究表明,用MgO-TiO2 -Al2O3系材料替代镁铬材料用于水泥窑上,材料的抗剥落性优于MgO-Cr2O3…     

MgO-TiO2-Al2O3系原料在无铬耐火材料上的应用

水泥窑多数使用镁铬砖，镁尖晶石砖也作为无铬材质使用，但并未完全实现无铬化。从环境的角度出发，特别希望有铬的替代原料，所以此次对MgO-TiO2-Al2O3系原料(以下简称MTA)能否作铬的替代原料进行了研究。同时还研究了能否替代尖晶石原料，并由此研究了MTA原料能否应用于水泥窑耐火材料上。     

水泥窑用高性能镁铬砖的研制及应用

分析了普通镁铬砖在水泥窑上使用存在的不足之处。在原来普通镁铬砖工艺基础上引入特制的合成料,使制品的性能得到改善。高性能镁格砖在水泥窑上使用,寿命远远超过普通镁铬砖。     

水泥回转窑用再循环利用镁铬砖

把使用过的镁铬砖加工成再生原料可以用于生产适合水泥回转窑低温部位使用的镁铬砖。这种再循环利用镁铬砖不仅具有与普通镁铬砖和镁尖晶石砖基本相同的特性，可以降低水泥的生产费用，而且减少对环境的污染。     

ZrO_2引入方式和引入量对MgO-ZrO_2砖性能的影响

镁铬砖一直被广泛应用于水泥回转窑烧成带和过渡带.但是,由于Cr5+对环境的污染,国外已经禁止使用含铬耐火材料,国内也在大力研究镁铬砖的替代产品[1].通过长期的摸索和试验发现,有希望替代镁铬砖的产品有镁白云石砖、镁锆砖和尖晶石砖[2].由于镁白云石砖的水化问题难以解决,镁锆砖和尖晶石砖便成为主要的研究对象.本工作主要研究了ZrO2引入方式(锆英石、单斜ZrO2、Zr(OH)4溶胶)和引入量对MgO-ZrO2砖常温物理性能的影响.     

镁质耐火材料的最新发展

本文介绍了国外镁质耐火材料,如镁碳砖、镁钙砖、镁钙碳砖、镁锆砖、镁铝尖晶石砖、镁铬砖、镁质涂料和镁碳质、镁铝质、镁锆质浇注料的生产、性能及其使用效果。