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耐火材料种类、性能及检测目前，工业上使用的耐火材料种类繁多，性能各异，涉及工业生产的各个领域。
生产水泥使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求，本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类及性能，从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。
第一节回转窑工艺特性对耐火材料的要求一、简介回转窑的工艺特性：1．窑温高，对耐火材料的损坏加剧，水泥熟料熔体中的C3A（铝酸三钙）、C4AF（铁铝酸四钙）等侵蚀程度加大，窑内过热导致热应力破坏加剧。
2．窑速快，单位产量加大，机械应力和疲劳破坏加大。
3．碱、氯、硫等组分侵蚀严重，硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集，加剧结构剥落损坏。
4．窑径大，窑皮的稳定性差。
5．窑系统结构复杂，机械电气设备故障增加，频繁开停窑导致热震破坏加剧。
二、预分解窑对耐火材料的要求1．常温力学强度和高温结构强度要高，窑内不管烧成状况的好坏，窑内温度在10000C以上，要求耐火砖荷重软化温度高。
2．热震稳定性要好，即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。
在停窑，开窑以及窑运转状态不稳定的情况下，窑内的温度变化较大，要求窑衬在温度剧烈变化的情况下，不能有龟裂或者剥落，要求在操作时尽量使窑温稳定。
3．抗化学侵蚀性要强，在窑内烧成时，所形成的灰分、熔渣、蒸气会对窑衬产生侵蚀。
4．耐磨及力学强度要高，窑内生料的滑动及气流中粉尘的磨擦，对窑衬造成磨损。
尤其是开窑的初期，窑内还没有窑皮保护时更是如此。
窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体椭圆变形所造成的应力。
要求窑衬要有一定的力学强度。
5．窑衬具有良好的挂窑皮性能，窑皮挂在衬砖上，对衬砖有保护作用，如果衬砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长时间，可以使窑衬不受侵蚀与磨损。
6．气孔率要低，如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入衬砖中凝结，毁坏衬砖，特别是碱性气体。
7．热膨胀安定性能要好，窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数。
但是窑筒体温度一般都在280-450度左右，而窑衬砖的温度一般都在800度以上，在烧成带温度有1500度，窑衬的热膨胀比窑筒体要大，窑衬容易受压力造成剥落。
窑用耐火材料的选用原则1 回转窑各带耐火材料的选用原则1．1预热带、分解带预热带和分解带的温度相对较低．要求砖衬的导热系数小，耐磨；在这个区域来自原燃料的硫酸碱和氯化碱开始挥发，在窑内凝聚和富集，并渗入砖的内部。
普通黏土砖与碱反应形成钾霞石和白榴石．使砖面发酥．砖体内产生膨胀致其开裂剥落(这个损坏现象被统称为“碱裂”)。
而含Al，O，25％～28％和SiO，65％～70％左右的耐碱砖或耐碱隔热砖在一定的温度下与碱反应时．砖的表面立即形成一层高黏度的釉面层，封闭了碱向砖内渗透的通道，防止了“碱裂”．又增大了砖面对窑研磨的抵抗力．变“碱害”为“碱利”。
但这种砖不耐1 200℃以上的使用温度。
所以预热带一般采用磷酸盐结合高铝砖、抗剥落高铝砖，也可以采用耐碱砖。
分解带一般都采用抗剥落高铝砖．硅莫砖在性能上优于抗剥落高铝砖，寿命比抗剥落高铝砖高约l倍．但价格较高。
窑尾进料口宜采用抗结皮的碳化硅浇注料。
1．2过渡带和烧成带过渡带：该带窑皮不稳．要求窑衬抵抗气氛变化能力好、热震稳定性好、导热系数小、耐磨：国外推荐采用镁铝尖晶石砖，但该砖的导热系数大．简体温度高．相对热耗要大，不利于降低能耗。
国内的硅莫砖导热系数小、抗磨．性能一定程度上与进口材料相媲美。
烧成带：该带温度高，火焰温度达l 700℃以上．化学反应激烈，高温下熟料液相、熔融燃料灰渣的渗入以及随窑气渗入的硫酸碱和氯化碱等对各种耐火材料都有很强的化学侵蚀能力。
在氧化一还原气氛频繁交替的窑上．形成硫化物，并凝聚在砖内．停窑时转为氧化气氛，硫化物转化成硫酸盐，体积增大，如此反复循环，破坏了砖的结构．引起砖的开裂。
因此，在烧成带要求砖衬抗熟料侵蚀、抗SO，、C0，能力强。
国外一般采用镁铝尖晶石砖．但该砖挂窑皮比较困难．而白云石砖热震稳定性不好，易水化：国外的镁铁尖品石砖在挂窑皮上效果较好．但造价太高．国内新采用低铬的方镁石复合尖晶石砖使用情况较好。
1．3冷却带和窑口冷却带和窑口处气温高达l 400(二左右．又没有稳定窑皮，温度波动较大，熟料的研磨和气流的冲刷都很严重。
【热点】无铬化碱性耐火材料再次被行业所关注！耐火材料是一种耐高温、加热后体积变化小且耐温度急变的一种非金属材料，并且耐火材料也是高温工业的基础材料，离开了耐火材料，任何的高温行业都将不复存在。
但是耐火材料在高温的过程中，由于使用原料的问题，有的会在高温状态下产生有毒物质，一度对人体和环境产生了严重的危害。
随着人们环境意识的提高，近年来绿色耐火材料和环境友好型耐火材料也相继研发成功。
比如一些保温材料制品，在施工过程中产生大量的粉尘，水泥或玻璃行业用的镁铬砖使用后残留有毒物质等等。
含氧化镁和三氧化二铬的镁铬砖以耐火度高、高温强度大、抗酸碱侵蚀性强，热导率低、对酸性渣有较强的适用性等特点被用于大型水泥回转窑、炼铜工业、玻璃行业等。
但这种镁铬砖在高温使用后，里面的三价铬就会转化成六价铬，六价铬有毒且溶于水，对人体以及环境和地下水资源都会造成伤害和污染。
六价铬主要来源于：铬矿冶炼、耐火材料、电镀、制革、颜料和化工等工业生产以及燃料燃烧排放出的含铬废气、废水和废渣等。
六价铬在自然界不能被分解，会污染土壤和地下水，容易被人体吸收，可通过消化、呼吸道、皮肤及粘膜，在体内蓄积，现已被国际癌症研究机构(IARC)确认为具有强致癌性。
因此，六价铬的污染问题引起了全世界范围的重视。
欧盟：2003年6月18日，欧盟通过Directive2003/53/EC指令，禁止水化时含有超过2ppm的水溶性六价铬的水泥及水泥制品在市场上出售和使用，该指令于2005年1月17日由欧盟危害健康物质管制法正式发布生效，欧盟也发布了WEEE和ROHS两项指令，自2006年7月1日以后，欧盟市场上正式禁止六价铬的产品进行销售。
美国：在全境取消六价铬工艺。
日本：UE委员会表示，采用欧盟两项法令，全面废除六价格使用。
中国：《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国清洁生产促进法》、《关于加强含铬危险废物污染防护的通知》、《中华人民共和国水污染防治法》等相关法规，对六价铬污染物的排放进行了限制。
下面介绍下大型干法水泥回转窑各部位用耐火材料有哪些。
1、窑口随着大型干法回转窑技术上不断发展和完善，熟料日生产规模的不断扩大，其设备运行工作条件出现新的特点，对耐火浇注料尤其是窑口浇注料提出了更高的要求，窑口窑衬是大型回转窑中最薄弱窑衬之一。
在大型干法窑生产中，回转窑窑口处窑气温度可高达1400℃左右，离窑熟料温度高达1400℃，人窑二次风温度达1200℃，窑口几乎是完全裸露在1700℃高温火焰的辐射之下和约1400℃高温的颗粒较大、强度很高的熟料的磨损和冲刷下。
工作条件十分苛刻，窑口衬料的使用周期严重制约了全窑的使用寿命。
窑口易变形造成的频繁掉砖、二次风温度的大幅度提高、窑体的斜度加大和转速的加快、窑口没有稳定的窑皮，使得窑口窑衬必须能承受熟料的磨损、高温气流的冲刷及物料的碱蚀。
另外，还要经受故障停窑及急冷急热的冲击。
事实上，国内回转窑由于诸多的原因，停窑频繁，造成窑口耐火材料遭受更多的热震。
有关统计表明，80％以上的停窑是由于局部耐火材料的蚀损造成的。
针对窑口薄弱的特性多采用具有优越抗热震性能、抗冲击性能和耐磨性能的浇注料。
使用时，在窑体焊上锚固件，用刚玉质或高铝质钢纤维增强浇注料整体浇注窑口，采用高性能窑口专用耐火浇注料或改进型窑口专用耐火浇注料，就可以对上述的破坏作用起到有效防御，从而使窑口耐火材料的使用周期达到与窑内烧成带同步的效果。
2、下过渡带下过渡带也称之为前过渡带。
预分解生产线回转窑的前过渡带非常短，在采用了三风道或四风道喷煤管后，通常仅为1D(1D为窑径)，也有的就将窑口笼统的罗列在一起。
前过渡带由于温度稍低于烧成带，窑皮的坚固程度不如烧成带。
在这一区间内，有颗粒状熟料的强烈冲刷，由于温度波动幅度远远超出其他区段，炽热的熟料球与来自篦式冷却机的冷风(约1100～1200℃)换热，带着25％～30％液相量的熟料球在这里硬化，相互黏附形成窑皮，在该带完成大约400～500℃的换热温差，而且是熟料球和窑皮对篦式冷却机二次风的换热，热应力很大，加之熟料球和烧成带脱落窑皮的冲、撞、砸、磨作用，下过渡带的窑皮极不稳定，其工作条件最为恶劣。
水泥窑用镁铬砖中含六价铬物质的化学性质和解毒曹变梅王杰曾袁林曾鲁举北京瑞泰高温材料科技股份有限公司北京中国建筑材料科学研究院１０００２４摘要本文研究了Ｋ２Ｃｒ０４的化学稳定性。
Ｋ２Ｃｒ０４中的ｃｒ６＋不能或难于被乙醇、乙醛、柠檬酸、酒石酸、葡萄糖，甚至是草酸还原，仅发现ＦｅＳＯ。
与ＭｎＳＯ。
可将Ｋ２Ｃｒ０４的ｃ，转化成ｃ，。
镁铬残砖产生的六价铬物质很难在环境中被破坏，很多情况下将长期存在自然界中，持续性地危害人民的健康。
因此，水泥窑应优先使用无铬耐火材料，如使用镁铬砖须用ＦｅＳＯ。
或ＭｎＳ０４将残砖解毒。
１绪论我国旋窑水泥的产量现为１亿吨左右，在建新型干法水泥窑的生产能力约２亿吨。
水泥窑用碱性耐火材料的消耗指标如以ｏ．４ｋ：舻计，２００５年全国新型干法窑水泥总产量将为３亿吨，年需碱性砖３ｘ１０８ｘ０４＝１２万吨；２０２０年优质水泥总产量将为４亿吨，约年需碱性砖１６万吨，加上玻璃工业，年需碱性砖约２５万吨。
镁铬砖是现有碱性砖的主要品种。
镁铬砖使用后的残砖含有０．１４）．５％的ｃｐ．其平均值为０．３％。
中国国家环境质量标准ＧＢ３８３８—８８中关于地面水环境质量的规定ｃ，最高允许含量的单位为１０１数量级（见表１）ｏ因此，水泥工业排放的镁铬残砖将对环境产生巨大的污染。
…表１地面水环境关于Ｃｒ６＋的质量标准Ｃ一最高允许１ⅡｍⅣＶ浓度（ｍｇａ）００ｌ００５０．０５ｎ０５０】源头水，国家一般工业用水的用途饮用水一级保护区饮用水二级保护区承，与人体非农业用承自然保护区直接接触水由于镁铬残砖对环境有很大危害，需要评估这种污染造成的损害程度，研究消除或减少这种损害的办法。
本文研究了镁铬砖残砖中的主要有害物质Ｋ２Ｃｒ０４的化学稳定性。
这一研究对于评估Ｋ２ＣｒＯ。
能否稳定存在于自然环境，对人民的身体健康的影响，以及能否用湿法还原的办法解毒含ｃ，的有害物质具有很大实际意义。
２六价铬化合物和相关物的性质２ｌ六价铬化合物的性质水泥窑镁铬残砖中的主要含ｃ，的有害物质为Ｋ２ｃ向４０ｔ２１自然界中六价铬的氧化物总是以铬酸酐ｃ∞３ｔ铬酸根Ｃｒ０４２、（黄色）、重铬酸根Ｃｒ２０７２＂（橙红）等形式存在。
2024年水泥窑用新型环保耐火材料的研制及应用随着水泥工业的发展，对耐火材料的需求日益增大。
传统的耐火材料在使用过程中常常存在高能耗、高污染等问题，不利于水泥工业的可持续发展。
因此，研制新型环保耐火材料成为了行业发展的重要方向。
新型环保耐火材料具有优异的耐高温、耐腐蚀、抗磨损等性能，同时具备良好的环保性能，能够有效降低水泥生产过程中的能耗和排放，提高生产效率和产品质量。
新型环保耐火材料主要采用了先进的材料制备技术和配方设计，包括纳米技术、复合技术、无机非金属材料等。
这些技术不仅提高了材料的性能，还使得新型环保耐火材料具有更好的环保特性。
此外，新型环保耐火材料还注重资源的循环利用，将废弃物和副产品作为原料进行再利用，降低了生产成本，同时也实现了环保效益。
二、研制技术路径分析在新型环保耐火材料的研制过程中，技术路径的选择对于材料性能的提升和环保性能的实现具有关键作用。
以下是对技术路径的详细分析：首先，针对水泥窑的特定工作环境，研究团队深入分析了耐火材料的失效机制和性能需求。
在此基础上，确定了以高温稳定性、抗腐蚀性和抗磨损性为主要目标的研究方向。
其次，在材料制备方面，研究团队采用了先进的纳米技术和复合技术。
通过纳米技术，实现了材料内部结构的优化和性能的提升；通过复合技术，将多种不同性能的材料进行有效组合，形成了具有优异综合性能的新型环保耐火材料。
此外，在配方设计方面，研究团队注重环保和节能的要求。
通过筛选环保性能优异的原料，并优化配方比例，成功研制出了符合环保要求的新型耐火材料。
最后，在材料性能检测和评估方面，研究团队采用了多种先进的测试方法和手段，对新型环保耐火材料的各项性能进行了全面评估。
通过对比分析和优化改进，最终实现了材料性能的大幅提升和环保性能的有效实现。
三、性能优势与应用领域新型环保耐火材料在性能上相较于传统材料具有显著优势。
首先，其高温稳定性和抗腐蚀性得到了大幅提升，使得材料能够在高温、高湿、高腐蚀等恶劣环境下保持长时间的稳定工作。
新型干法水泥生产线耐材配置耐火材料手册1. 水泥预分解线的窑炉系统1.1 水泥预分解生产线窑炉耐火材料的选择，除了使用价格外，通常应考虑：较长的使用寿命。
影响使用寿命的因素有：耐火材料的耐火度，高温强度，耐火材料与水泥熟料的化学成分适应性，也就是耐火材料的抗化学侵蚀能力，热震稳定性与煅烧的高温熟料的反应结合能力等；耐火材料抵抗温度的急剧变化而不破坏的性能称为热震稳定性较好的保温效果。
影响因素有：保温材料的导热系数，保温材料所允许的工作温度，容许保温材料占据的空间等；较简易的砌筑方式和较快的砌筑速度;维修速度；通用性较好，可以从市场上较方便的获得。
1.2 预热器及预分解窑炉1.2.1 预热器和预分解炉热工制度有如下特点：预热器与预分解窑炉的温度（主要指设置在设备壁面的热偶测试出的温度），从第一级预热器到第五级预热器和预分解窑炉依次为：不高于450℃、650℃、750℃、900℃、1100℃和1100 ℃。
在这样的煅烧温度下，煅烧物料基本没有液相出现，基本上不存在结块和烧结。
加之系统的热工状态比较稳定，因而预热器和分解炉中的耐火材料的配置不需过高的耐火度，无需太高的强度；由于预热器和分解炉位于整个热气流的尾端，温度变化的频度和幅度较小，因此无需过高的热震稳定性。
由于预热器和分解炉均为静止设备，可用较大的设备外壳，容纳较多的耐火材料，因此可选用导热系数较低的保温材料，降低设备外壳温度，达到节能的目的。
由于部分预热器和分解炉形状较复杂，可选用在成型功能上较灵活的现场成型的耐火浇筑料。
在800℃～1200℃范围内是碱金属氧化物发生冷凝沉积的温度带，因此在碱含量较高的原、燃材料下，预热器在很大范围内，耐火材料在受到热侵蚀的同时，也要经受得住碱金属氧化物的化学侵蚀。
1.2.2 预热器分解炉对耐火材料的要求结构按两层材料配置，外层为导热系数低，强度也较低的保温材料，工作面为有一定强度且能够较好抵抗碱性物质侵蚀的耐火材料。
