水泥工業用耐火材料

堿性耐火材料

堿性耐火材料具有耐高溫煅燒和耐化學侵蝕能力較強的良特性，是實現水泥窯生產質、高產、低消耗和長期運轉的關鍵性窯襯材料。但它又具有易受潮變質、熱膨脹率大、熱導率高和抗熱震性較差的主要缺點。目前適應于水泥窯的進口和國產堿性耐火材料主要包括直接結合鎂鉻磚、半直接結合鎂鉻磚、普通鎂鉻磚、白云石磚、含鋯和不含鋯的各類特種鎂磚、尖晶石和化學結合不燒鎂鉻磚等。

高鋁質磚

高鋁質磚具有較高的抗壓強度和荷重軟化溫度以及較好的抗熱震性。由于其價廉質，因而被廣泛應用于各種水泥窯上。各種類型的磷酸鹽結合的高鋁磚，均以強度較高(不小于60MPa)，抗熱震性好為特征，但他們在高溫蠕變較大，所以用于拱頂部位時以煅燒高鋁磚為好。

在高鋁磚內，少量ZrO2的引入，利用ZrO2單斜與四方型之間的相變，可導致微裂紋的存在和抗熱震性能的改善。選擇適當的顆粒級配使磚的顯氣孔率較高，但強度也高，降低了其熱導率和熱膨脹性。在水泥窯內使用中轉面形薄層的釉狀膜，保護磚不受進一步的堿蝕。

適用于水泥窯的高鋁質磚主要包括磷酸鹽結合高鋁磚、磷酸鹽結合高鋁質耐磨磚、抗剝落高鋁磚、化學結合(特種)高鋁磚以及普通高鋁磚等。

系列耐堿磚

耐堿磚具有良的耐堿侵蝕性能，在一定條件下能與窯料和窯氣中堿化合物反應并在轉上迅速形成封閉型的致密保護釉層，防止了繼續內滲和磚的“堿裂”損窯特別是新型干法窯不可缺少的窯襯材料之一。系列耐堿磚包括普通耐堿磚、高強耐堿磚、耐堿隔熱磚以及拱頂型耐堿磚等。

系列耐火澆注料

耐火澆注料具有生產工藝簡單、生產耗能、使用靈活方便等特點，在水泥窯系統內，特點是在結構復雜的預熱器系統內的應用日趨普遍。適用于水泥窯的耐火澆注料主要包括剛玉質澆注料、高鋁質澆注料、耐堿澆注料和輕質澆注料等。

耐火材料在氧化鋁回轉窯中的應用

目前，由于原料的原因，我國氧化鋁的生產流程大多采用燒結法和聯合法。鋁礬土的干燥、煅燒，氫氧化鋁的焙燒等耐火材料施工工藝大多采用回轉窯。近年來，引進的流態化焙燒裝置已普遍使用，但在一些老廠的回轉窯仍占較大的比重。

回轉窯是氧化鋁熟料的燒結窯。在制取氧化鋁時，先將鋁礬土與純堿和石灰按比例配料裝進回轉窯，經過1200-1300℃煅燒后出窯，而后經過適當處理制成氫氧化鋁及母液；將氫氧化鋁裝進回轉窯中，在1200℃的高溫煅燒即可制成。回轉窯內的煅燒過程為：高溫火焰和被加熱物料在爐內作逆向運動。堿石灰鋁礬土生料漿（含水40%）或氫氧化鋁（含水12%-18%）由窯尾加入，經低溫干燥脫水、加熱、高溫煅燒，從窯頭出料，而高溫氣體由窯頭向窯尾流動。因此窯內分為預熱帶和高溫煅燒帶。為防止漿料在加熱煅燒過程中粘結窯襯和強化傳熱過程，在耐火材料砌體間還沒設置有鏈條，在窯體作旋轉運動過程中，不斷地打擊物料和襯磚，對窯襯的使用壽命有一定的影響。

氧化鋁生產用回轉窯窯體為鋼板焊接而成的簡體，內襯耐火材料。耐火材料工作環境惡劣、條件苛刻。它應當具有如下一些特性：抗堿侵蝕能力強；能承受動載荷的沖擊；能抵抗爐料的侵蝕；能耐高溫氣流的沖蝕。回轉窯所使用的耐火材料以高鋁磚和鎂鉻磚為主，低溫干燥窯則使用黏土磚做內襯。目前，不定形耐火材料在鋁工業得到了廣泛的應用，在回轉窯的窯口易變形損壞；在氧化鋁熟料窯的過渡帶，環境溫度為400-1000℃，受堿侵蝕和機械性破壞嚴重，內襯經常脫落。

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