一些西方国家水泥回转窑使用白云石砖的原因主要有:一是窑的运转率较高(>80%);二是白云石砖价格较低;三是有防止铬公害的法规,不能随便排弃废镁铬砖。
白云石砖的优点是耐高温、挂窑皮性和抵抗熟料化学侵蚀性能好;缺点是抗热震、抗水化以及抗C02、S02等气体侵蚀性能较差。实验证明:白云石耐火砖用于烧成带的窑皮稳定段可以获得和镁铬砖相当的寿命(约1年)。但是,即便采取富镁、增锆、降低渗透率等措施,镁白云石或白云石砖也不宜用于窑皮不稳定的区段。如果用在这些区段,镁白云石砖,特别是白云石砖只有3个月的寿命。
如果大量加入ZrO2,生产MgO-CaO•ZrO2系材料,可以制得性能优异的耐火制品。但原料成本很高,致使产品难以销售。
镁钙质或白云石质耐火材料的主要问题是制造、贮存和使用中的水化。
① 必须制取致密且经死烧的镁钙砂或白云石砂。如果白云石砂不致密,制 出的白云石砖就容易水化。如果砂未经死烧,在烧成、使用中白云石砖的尺寸和 性能就会变化,影响白云石砖的寿命。
② 制出的白云石砂必须放入绝水处密闭保存,保存期不宜超过1个月。如 天气潮湿或温度增高,要缩短保存期。除注意防雨、防潮之外,还要特别注意防 雾和防露!
③ 破碎镁钙砂时,要注意防尘,高CaO砂的粉尘对人的皮肤、黏膜都有较 强的损害,也会污染其他耐火材料。
④ 白云石砂破碎后,要尽快使用。最好破碎后24h之内就要将白云石砂打 成砖坯并入窑煅烧。
⑤ 如果砖的细粉部分采用镁砂,可以显著降低制砖难度,并有利于提高材 料的寿命。但是,所使用的镁砂原料必须是干燥的,不能含有自由水,也不能含 有过多结晶水(烧失量<0.5%)。如果砖坯中有较多氢氧化镁,在约350°C脱 水,将致使镁转砂中的CaO快速水化。
⑥ 成型时,需要采用水分<0.5%的无水结合剂成型,对制砖料和无水结合 剂都要预热脱水。石蜡是一种常用的无水结合剂。石蜡具有无毒、廉价等特点。 特别是石蜡的理化性能如熔点、闪点和挥发特征都比较理想。但是,为便于成型 和减少破损,冬天要用熔点较低的石蜡,夏天用熔点较高的石蜡作结合剂。使用 时,注意不要过度加热石蜡,以防发生火灾;不要使用受潮的石蜡,以防发生喷 澉。此外,还需预先采取完善的防火措施。如果管理得当,使用石蜡结合剂能可 靠、安全地保证生产。
⑦ 成型时,最好采用进口自动液压机。镁钙或白云石砖不能采用常规火泥 调整砖缝。如耐火砖砖形尺寸误差大,白云石质耐火材料的寿命将比镁质耐火材料受到 更大的影响。
⑧ 烧成时,特别是对CaO含量高的白云石砖,必须采用闪速升温工艺,迅 速将砖面提高至500°C以上。否则,生产出的耐火砖可能产生严重的裂纹。
⑨ 烧成完毕后,进行粘蜡处理:将略微烫手的砖块浸入液体石蜡后并迅速 拿出,使液体石蜡渗入砖的气孔,固化后密闭砖表面和堵塞水蒸气侵入的通道。 有的厂家采用涂刷沥青的方法,但沥青对人体有害,不为水泥行业的工人欢迎。 如此,可以延长砖的贮存时间达1〜3个月。在拆开包装砌窑时,可以在短时间 内有效保护砖体。
⑩ 将砖块置入铝箔之中,抽真空后密闭包装。如果没有条件,也可以采用 防水塑料,热塑密闭包装,还要在包装箱内部加石灰保护。由此,可以获得1年 左右的保存期。
⑪由镁质耐火材料(包括镁铬、镁铝、镁铁等材料)转产镁钙质耐火材料 时,需要仔细清扫生产线。如果尖晶石类原料颗粒混入镁钙质制砖料,将使烧后的镁钙质产品出现熔洞。
⑫由镁钙质耐火材料转产镁质耐火材料时,需要更加彻底地清热生产线。如果镁钙质原料颗粒混入镁质制砖料,将使干燥或烧后的镁质产品出现裂纹。如果混入的镁钙质原料的f-CaO含量低、数量少,危害可能更大。因为这些镁钙质原料中f-CaO不仅仅数量少,且为MgO所包裹,短时间不能充分水化,不能产生足够的破坏力。所以一些耐火砖干燥时不开裂,烧成时不开裂,抽检也没有发现问题,直到砌窑前开箱检验才发现大量压块莫名其妙地带有水化裂纹,从而可能造成难以弥补的损失。
⑬由于游离CaO具有水化快、污染强的特点,需要采用专业化、规模化的方式生产白云石耐火材料。生产镁钙质耐火材料的厂家需要不锈钢、洁净钢等生产特种钢用耐火材料市场的支持。
白云石砖同时采用铝箔包装、真空抽气、防水涂层三种技术防止水化。正常情况下,采用上述措施的白云石砖可以保存1年。使用白云石砖要注意:
①运输时不要损坏防水包装;
②仓库不能漏雨、返潮;
③砌窑过程中不要淋湿砖块;
④不要使用火泥砌筑白云石砖或紧靠白云石砖的耐火材料。
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