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回转窑耐火砖快速挂窑皮的条件及原理

http://www.momo35.com    来源:找耐火材料网    日期:2018-11-19

高温条件下,水泥熟料和耐火材料互相作用,形成窑皮是一个复杂的现象。从耐火材料的角度看,这一问题涉及耐火材料的“发汗”、挂窑皮时耐火材料受到的损伤以及水泥熟料耐火材料反应产物的热态和冷态物理化学性质等众多问题。

第一,耐火材料的化学矿物组成、气孔率和组织结构的牢固性决定熟料组分是否容易进入砖体,以及和耐火材料反应后产生何种物质。由此,决定耐火材料是否容易“发汗”,是否容易被熟料液相润湿,是否容易粘接水泥熟料颗粒形成窑皮。

第二,耐火材料受到高温的作用和熟料的侵蚀,耐火材料表面的化学成分、物相组成、物理性能都发生了改变。例如,镁铁尖晶石砖、铁铝尖晶石砖含有大量的助烧Fe2O3。如果不能迅速形成窑皮,砖中Fe2O3将与熟料反应,形成C4AF和c2F,致使耐火砖热端的体积密度增高、显气孔率降低、热膨胀系数增大,从而易于受热震损害。

第三,水泥熟料耐火材料反应产物的物理性能。例如,CaO-SiO2-Al2O3-Fe2O3-Cr2O3系物质的始熔温度,如图1所示。

从上图可知,C2S-MgO·(Fe,Cr)2O3系统的熔点比C2S- MgO·(Fe,Al)2O3。系统高200℃左右。由此推知,镁铬砖的耐烧蚀性要比镁铝尖晶石砖、镁铁尖晶石砖、铁铝尖晶石砖好得多。

第四,水泥熟料与白云石砖的反应产物是C3S。与镁铬、镁铝耐火材料的反应产物都有C2S。C2S具有相变和粉化的可能。在Cr、Al、Fe三种元素中,只有Cr能稳定β-C2S。所以,白云石砖的挂窑皮性最好,镁铬砖次之,镁铝砖的挂窑皮性最差。水泥熟料一耐火材料界面的粘接抗折强度如图2所示。

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