镁铬砖在水泥回转窑、RH炉、炼铜炉上的应用

选取国内某大型钢厂RH炉下部槽用无铬化前的镁铬砖成品(编号MC，烧成砖)和无铬化后的镁尖晶石砖成品(编号MS，不烧砖)进行试验。利用光谱仪测试试样MC和MS的化学组成;利用x射线衍射仪分析试样MC和MS的物相组成;按标准GB/T2997--2000、GB/T5072—2008、GB/T5988--2007和GB/T3002--2004分别检测试样MC和MS经110℃24h、1000℃3h、1600℃3h处理后的显气孔率和体积密度、耐压强度、加热永久线变化率与高温抗折强度(1450℃1h);按标准GB/T7320--2008，采用RPZ-04型高温热膨胀仪测试其室温至1500℃的热态线膨胀率;按标准YB/T376.3-2004(水冷法)测试其抗热震性能，测试温度为室温至1100℃，试样制成标砖尺寸，比较抗热震试验后试样表面的裂纹形貌;

按标准GB/T8931--2007(静态坩埚抗渣法)和比较从RH炉下部槽槽壁上拆下的残砖的侵蚀形貌来评价其抗渣性能，试验用渣的化学组成(w)为：SiO2：11.50%，Al2O3 36.08%，Fe2O3 10.15%，CaO 22.50%，MgO 7.71%，TiO2 0.76%，Cr2O3 0.16%，MnO 9.97%;利用扫描电镜观察静态坩埚样与渣反应界面的显微结构，利用能谱仪测定渣与砖反应界面的微区成分，进而分析各自的侵蚀机制。

国产镁铁尖晶石砖与国外同类产品相比，具有订货周期短、价格低、备用量少、售后服务方便等优势。

(1) 镁铁尖晶石砖不含铬，使水泥企业节省了专门处理含铬砖的费用，同时也避免了含铬砖引起铬 污染后国家和社会治理铬污染所付出的巨大代价。

(2) 镁铁尖晶石砖其使用寿命长于镁铬砖， 企业直接经济效益明显。以镁铁尖晶石砖价格高于镁铬砖30%，使用两年为例进行经济效益比较，回转窑生产水泥熟料已有一个多世纪的历史，20世纪80年代初，水泥回转窑技术基本定型。目前新型干法窑是主流的生产技术，其烧成温度在1450℃左右，窑内燃烧气体温度可达1700℃以上，甚至接近2000℃。

水泥工业用耐火材料约占全部耐火材料的13%。耐火材料作为水泥烧成过程中不可或缺的内衬材料，也是第二代新型干法水泥工艺的物质支撑条件，其中烧成带用耐火材料尤为重要。硅酸盐水泥的主要矿物成分为CaO·SiO2、3CaO·Al2O3与4CaO·Al2O3·Fe2O3，水泥窑的关键部位过渡带与烧成带最适宜的耐火材料只能是碱性镁质耐火材料，如图1所示。

过去烧成带普遍使用镁铬砖，镁铬砖能够抵抗水泥组分的侵蚀，来自水泥熟料的CaO与砖中的Fe2O3反应形成4CaO·Al2O3·Fe2O3，使砖易于粘附熟料；砖释放的Cr2O3又有稳定窑皮中2CaO·SiO2的作用，因而铬铁矿对提高碱性耐火材料的耐火性、抗侵蚀、抗热震和挂窑皮性都有重要作用。烧成带处于高温化学气氛中，炉料温度为1400~1500℃，伴随有熔融液体产生，耐火材料通常被原料包覆，再加上窑体的转动，所以窑皮经常剥落。呈熔融状态的水泥原料与砖之间发生反应以及熔融液体渗透到砖内，造成熔损及结构剥落，过渡带也大致如此