耐火磚的掛窯皮性能及影響因素

        耐火磚是否具備與水泥生料適當反應形成窯皮的能力，稱為掛窯皮的能力。所謂的窯皮是指水泥生料在燒成帶和過渡帶的耐火磚表面上，通過黏附和化合而形成一層具有一定強度物料層。窯皮是由作為固定骨架的C3S和C2S與充填在這些晶粒間的熔體C3A和C4AF以及MgO、Na2O、K2O和SO3等黏結而成。
在一定溫度下，一定成分的熟料其所含熔體具有一定的數量和黏度，它決定著熟料在當時的粒度大小及在磚面上的黏掛窯皮的難易和固著的牢度以及在窯溫變化下熔體數量和黏度的變化程度，亦即使窯皮穩定存在的程度。顯然只有窯料成分穩定適當，且與所在位置窯溫相適應，火焰的位置和窯溫也需穩定，才能形成數量和黏度均適當的熔體。在窯溫達一定值時，窯料(含煤灰等中產生熔體，在磚面上發生化學吸附和物理黏附，進而滲入磚內，并與耐火磚的成分反應，這是窯皮的形成階段。滲入物在不大于1200℃下固化，產生機械錨固，這是窯皮的黏掛固著階段，從而形成窯皮的初始層。生料中的某些元素，還會沿耐火磚的微觀縫隙滲透到一定深度，使耐火磚在這一初始窯皮的基礎上，如同滾雪球一樣，逐漸一層層的形成較厚的、較為穩定的窯皮。這層物料對于保護耐火磚是有積很 意義的。它可以有效抗磨，有效隔熱，有效阻滯熱侵蝕和化學侵蝕。
影響耐火磚掛窯皮能力的主要因素有：
　　(1)化學成分。以白云石為例，白云石磚內均勻地分布著大量游離的CaO，這些CaO很 易與熟料中的C2S反應生成C3S，所以白云石磚很 易掛窯皮。而且磚與窯皮黏結緊密，堅固。而對于鎂鉻磚雖然初始掛窯皮比較容易，但鎂鉻磚中的鉻很 易與堿金屬和硫發生反應，形成揮發性的K2CrO4和K2(CrS)O4，促使熟料的部分元素滲透到鎂鉻磚的熱面層，使其致密化和脆化，這一部分過渡層由于線膨脹系數與鎂鉻磚相差較大，在溫度驟變的時候，很容易隨著窯皮撕裂剝落。因此在延長耐火材料的使用壽命上，強調提高窯的運轉率。襯磚的成分和結構對窯料有一定適應性，有利于窯料黏附磚面并適度滲入耐火磚內，窯皮能與磚面密合黏附且在磚內形成機械錨固，使窯皮穩定存在于磚體上。
　　（2）耐火磚的結構(主要是磚內氣孔分布適當)。水泥熟料中的CaO和SiO2能否通過耐火磚表面的微觀孔隙滲透到一定深度，形成穩定的與耐火磚結合緊密的過渡層，以及這一過渡層的化學性質是窯皮是否穩定的重要條件。為提高掛窯皮的性能，需要耐火磚的氣孔吸收一定數量的水泥熟料熔融物，使窯皮和耐火磚之間出現錨固層，從這個角度說耐火磚氣孔率不能太低，氣孔率以17％～18％為佳。
　　（3）水泥生料和燃料與耐火材料的化學適應性。部分生料中有害元素的含量較高，在選用耐火磚時應充分考慮不同耐火材料對于不同生料的適應性。如前所述，在堿性環境里，鎂鉻磚次。
　　鎂鋁尖晶石磚中的鎂鋁尖晶石組分也會被堿金屬元素侵蝕，其耐堿性優于鎂鉻磚，但次于白云石磚。大量的實踐經驗證明，當熟料中的堿硫比大于1時，燒成帶窯襯的壽命以白云石磚為佳，鎂鋁尖晶石磚次之，鎂鉻磚差。當堿硫比小于1時，燒成帶窯襯的壽命以鎂鋯磚為佳，其次為尖晶石磚，然后才是白云石磚。

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