
硅莫磚,耐火磚的一種,有“耐磨磚”的諧音,20世紀90年代 初試制成功,曾叫HMS高耐磨磚,耐磨系數高于磷酸鹽結合高鋁磚 五倍以上。就其物相成分來講應該為碳化硅莫來石制品,簡稱硅莫磚。 這個稱謂大多在建材行業流行, 其他行業一般稱為高鋁碳化硅磚、 三氧化二鋁碳化硅磚。 碳化硅與高鋁礬土熟料生產碳化硅莫來石符合耐火磚制品的工 藝技術發展,由于碳化硅氧化產生二氧化硅,與三氧化二鋁反應形成 莫來石,能提高制品致密度和強度,在制品表面形成 保護膜,可防止碳化硅進一步氧化,使碳化硅在高鋁碳化硅耐火磚中 保持一定含量,提高制品的熱震穩定性、耐磨性、抗侵蝕性。高強致 密硅莫磚在水泥回轉窯筒體上除燒成帶以外的各個段帶的使用壽命 比高鋁磚提高34倍。 近年來,硅莫耐火磚在水泥回轉窯的應用得到快速發展,特別是 新型干法窯的出現和大型化, 窯的轉速、 窯內熱應力強度大幅度提高, 對耐火材料的材質、理化性能提出了新的更高要求。因此水泥回轉窯 除燒成帶在其所掛窯皮的保護下尚在使用鎂鉻磚外,次燒成帶、過渡 帶、冷卻帶在改用硅莫磚后,效果明顯好于鎂鉻磚。 目前國內浙江、江蘇、山東、山西等省有數十家耐火材料企業生 產這種產品。由于這種產品原料來源方便,工藝要求不嚴,各企業實際產能很大,只要能生產粘土磚或高鋁耐火磚就能生產硅莫磚。產品 供大于求,市場競爭激烈。 其次,硅莫磚具有耐高溫、抗侵蝕、抗磨損特性,不過由于各企 業的技術水平差異,產品質量也不同。如何生產質量高的硅莫磚,提 高水泥窯用耐火材料的使用壽命,找耐火材料網在此作些探討,供硅 莫磚的生產和使用參考。 硅莫磚的技術性能 隨著硅莫耐火磚工藝技術的進步,其制品的質量得到顯著提高, 技術性能也有大幅度提高。 為了適應水泥回轉窯不同部位的使用條件,硅莫耐火磚也由過去的單一品牌發展為多個品牌。
?制品結構致密,耐磨性好。 硅莫耐火磚主晶相由硬度高的礦物剛玉、 碳化硅、莫來石組成。制品結構致密度高,體積密度普遍在2.73.0 g/cm3。找耐火材料網根據資料參考, 耐火材料的常溫耐磨性能取決于其強度和結構的致密性, 強度和致密度高的材料, 耐磨性能較好。 水泥回轉窯內襯長期受物料的滾動磨擦, 磨損是耐火材料內襯損毀的主要原因之一。硅莫耐火磚的致密度、強 度及耐磨性顯著**抗剝落高鋁磚及鎂鋁尖晶石磚。 硅莫耐火磚在水 泥回轉窯次燒成帶、過濾帶等部位使用效果好,可以說耐磨性好起了 很重要的作用。
荷重軟化溫度高,高溫性能好。 硅莫磚的荷重軟化溫度都在1 450以上,**高1 650以上。 不同品牌的制品荷重軟化溫度有一定差異。 水泥回轉窯內襯的不同部 位耐火磚面溫度不同,次燒成帶、前過渡帶溫度達1400左右,高 于燒成帶耐火磚面溫度。就這些磚的荷重軟化溫度指標也都超過經常使用的抗剝落 高鋁磚和磷酸鹽高鋁耐火磚。 與燒成帶相比,過渡帶由于沒有窯皮保護,容易受到還原氣氛和 熱負荷等的影響,其使用壽命一直是水泥回轉窯的瓶頸問題,因此一 些水泥廠在過渡帶采用鎂鋁尖晶石制品。根據某廠5 000 t/d大型水 泥回轉窯過渡帶用鎂鋁尖晶石磚研究得出: 前過渡帶用鎂鋁尖晶石耐 火磚基本無侵蝕,可是由于堿沉積在開口氣孔中,使結構致密化,造 成同一塊耐火磚形成不同段帶,而使耐火磚熱面剝落和產生裂隙,造 成內襯損毀。而硅莫耐火磚由于本身結構致密,特別耐火磚面形成連 續的SiO2致密層,阻止熔融物質滲透,加之Al2O3、SiC、SiO2化學 性質穩定,不與窯內產生的SO2、O2、CO2等氣體發生劇烈反應,不 與水泥物料產生化學反應,因此抗侵蝕能力較強。其次是硅莫磚的熱 震穩定性好。由于硅莫磚中含有一定量的SiC,眾所周知,SiC熱導率 高,熱膨脹系數比較小,使制品的熱震穩定性顯著提高,1100水 冷試驗都在10次以上,**高達46次,因此水泥回轉窯用硅莫磚不剝 落、不斷裂,能顯著提高使用壽命。
降低窯體溫度,隔熱性能好。 硅莫磚的熱導率2.32.5 W/較堿性制品2.692.74 W/低,因此硅莫磚的隔熱效果比較好。在大型回轉窯的次 燒成帶、 過渡帶、 預熱帶、 窯尾、 三次風管、 分解爐等部位用硅莫磚, 與堿性磚相比,筒體表面溫度降低100以上。 硅莫磚在水泥回轉窯的應用 我國生產的硅莫磚, 在國內自行設計的200010000 t/d大型水泥 回轉窯上得到了廣泛應用。據了解,有的窯筒體除了長約20 m的燒 成帶用直接結合鎂絡磚、前后窯口各0.8 m左右用澆注料外,全部采 用硅莫磚。燒成帶的后部,所謂的次燒成帶,一般與燒成帶一樣,用 直接結合鎂絡磚,但窯皮很難穩定。由于鎂絡磚熱震穩定性差,抗磨 強度低,磚與窯皮結合部分易隨窯皮剝落,影響該段的使用壽命,而 硅莫磚由于熱震穩定性好,使用過程不斷裂,不剝落,抗侵蝕,使用 壽命明顯延長。例如:浙江余姚舜江水泥公司2500 t/d水泥回轉窯21.55 m24.955 m原用直接結合鎂鉻磚,使用壽命310天,改用硅莫 磚,使用壽命達410天;安徽淮北礦業集團2500 t/d水泥 回轉窯次燒帶原用鎂鋁尖晶石磚,過渡帶原用抗剝落高鋁磚,在一年 內搶修換磚多達3次, **短的在三個月就出現紅窯。 而重新配置窯襯, 次燒成帶改用硅莫磚1680,過渡帶為硅莫磚1650,窯的使用壽命長 達15個月。寧夏勝金水泥公司的2 500t/d窯的過渡帶等部位使用硅 莫磚已經7個多月,沒有發現任何問題,仍在使用中。
水泥回轉窯過渡帶的磚面溫度在1 400左右,預熱帶、冷卻帶 等部位的溫度比過渡帶要低,就是燒成帶受窯皮保護,磚面的溫度也 不高,硅莫磚的荷重軟化開始溫度在1 500以上,特別是制品結構 致密, 由硬度高的礦物、 剛玉、 碳化硅、 莫來石組成, 耐磨性特別好, 是過渡帶的理想磚種。 耐壓強度和荷度軟化溫度明顯高于抗剝落高鋁 磚,其熱震穩定性、抗腐蝕性、耐磨性好、熱導率不高,正是后過渡 帶工藝特性所要求的,使用壽命是抗剝落磚的1.52倍。耐磨性好更 適合冷卻帶,使用壽命可達兩年以上,是高鋁磚壽命的35倍。現 在已經按回轉窯不同段帶的使用條件, 應用不同牌號性能不同的硅莫 磚。 此外, 高鋁碳化硅磚在鋼鐵、 有色金屬、 化工等部門也廣泛應用。
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