水泥窑用抗剥落高铝砖

　　1.前言概述

　　高铝砖作为耐火材料行业的基础材料，具有耐火度高、荷软温度相对高（1500℃左右）、抗冲刷性能好的特点，在各行业的工业窑炉上得到广泛应。但是，由于普通高铝砖刚玉相含量较高，烧结后的制品内刚玉相结晶较大，遇到急冷急热情况时，容易出现开裂剥落现象，1100℃水冷条件下的热震稳定性次数最多只能达到2-4次。在水泥生产系统由于烧结温度限制和对耐火材料粘挂窑皮的性能需求，高铝砖只能用于回转窑过渡带、窑尾和分解炉预热器。

　　2.高铝砖剥落的原因

　　在水泥回转窑，含有硫氯碱成分的气体随着烟气向窑尾排放，烟气中的硫氯碱成分在窑尾冷凝后又随着物料带入烧成带，硫氯碱成分刚好在过渡带区域循环沉淀，形成碱循环，造成过渡带氯碱成分超标，这些氯碱成分会对耐火材料造成非常严重的侵蚀作用。低熔点的氯碱成分向耐火砖中渗透，在耐火砖温度稍低的部位冷凝沉积，填充耐火砖的气孔造成耐火砖致密变质。因耐火砖变质层的热膨胀系数与正常耐火砖的膨胀系数不一致，遇到急冷急热时，就会出现结构性剥落而损毁。

　　所以，氯碱成分的侵蚀和热震稳定性差是过渡带区域耐火砖损毁的最主要原因。高铝砖气孔率较高，用在窑尾部位时，烟气中的碱盐成分在窑尾冷凝后会渗透进入高铝砖内部，使高铝砖热端内部结构致密，遇到急冷急热现象时便出现层状剥落，剥落厚度可达40-100mm，造成耐火砖最终损毁。在此条件下，抗剥落高铝砖应运而生。

　　3.含有ZrO2与不含ZrO2的区别

　　含 ZrO2的抗剥落高铝砖与不含 ZrO2的抗剥落高铝砖的区别在于它们的抗剥落机理不同，含 ZrO2的抗剥落高铝砖通过添加锆英石材料，利用抗侵蚀性能极佳的 ZrO2抵御硫氯碱的侵蚀，同时在高温状态下，锆英石中所含的SiO2会产生晶相转化，从方石英转变为a石英相，产生一定的体积膨胀效应，从而在降低预防硫氯碱的侵蚀作用同时，预防冷热过程中的剥落；不含 ZrO2的抗剥落高铝砖，在高铝砖基础上添加红柱石进行生产，利用产品中的红柱石在水泥窑内二次莫来石化时产生不可逆的微膨胀效应，使产品在遇到冷却时，不会产生收缩，抵消了收缩应力，不产生结构剥落。

　　与不含 ZrO2的抗剥落高铝砖相比，含 ZrO2的抗剥落高铝砖的抗硫氯碱成分的渗透和侵蚀性能更好，所以抗剥落性能更好 ，但是由于ZrO2是稀有材料，我国耐火材料行业所用的锆英石主要依靠从澳大利亚和南非进口，价值昂贵，所以成本与价格较高，含 ZrO2的抗剥落高铝砖只用于水泥回转窑过渡带， 不含 ZrO2的抗剥落高铝砖较多用于水泥生产线分解炉。