硅莫砖性能特点及应用介绍

　　硅莫砖是一种高铝碳化硅耐火砖，具有耐高温、耐腐蚀、耐磨等特点。这些性能特点使硅莫砖不易断裂和剥落。此外，由于导热性低于镁质材料，窑体加热不会过高。广泛应用于水泥回转窑前过渡带、后过渡带和分解带，用于预热带。

 

 

　　硅莫砖产品性能：具有耐压强度高、结构强度高、热震稳定性好、使用过程中保护层不断形成、耐磨性好、抗剥落性强等点。

　　随着硅莫砖技术的进步，其产品质量显著提高，技术性能显著提高。为了适应水泥回转窑不同部位的使用条件，硅莫砖也从过去的单一发展到多个。

 

　　硅莫砖性能特点

　　(1)产品结构致密，耐磨性好。硅莫砖主晶相由高硬度矿物刚玉(莫氏硬度9.0~9.2)、碳化硅(莫氏硬度9.0~9.5)、莫来石(莫氏硬度7.0~7.5)组成。产品结构致密度高，体积密度一般为2.7~3.0g/cm3。根据文献[8]，耐火材料的室温耐磨性取决于其强度和结构的致密性。水泥回转窑内衬长期被材料滚动摩擦，磨损是耐火材料内衬损坏的主要原因之一。硅莫砖的致密性、强度和耐磨性明显于耐剥落的高铝砖和镁铝尖晶砖。硅莫砖在水泥回转窑中烧成。过滤带等部位使用效果好，耐磨性好起着非常重要的作用。

 

　　(2)荷载软化温度高，高温性能好。硅莫砖荷载软化温度在1450℃以上，高在1650℃以上。不同的产品荷载软化温度有一定差异(见表1)。水泥回转窑内衬不同部位的砖面温度不同，二次烧成带。前过渡带温度约为1400℃，高于烧成带砖面温度(由于烧成带窑皮保护，砖面温度为900~1000℃)。所以这次烧成带。前过渡带可选用HMS-1680，后过渡带、冷却带等低温部位可选用HMS-1650.HMS-1550。这些砖的荷载软化温度指标也超过了常用的抗剥落高铝砖和磷酸盐高铝砖(荷载软化温度为1300~1520℃)。与烧成带相比，过渡带由于没有窑皮保护，容易受到还原气氛和热负荷的影响，其使用寿命一直是水泥回转窑的瓶颈。因此，一些水泥厂采用镁铝尖晶石制品。

 

　　根据某厂5000t/d大型水泥回转窑过渡带镁铝尖晶石砖的研究，前过渡带镁铝尖晶石砖基本无侵蚀，但由于碱沉积在开口气孔中，结构致密，同一块砖形成不同段带，导致砖热表面剥落，产生裂缝，内衬损坏。由于硅莫砖结构致密，特别是砖表面形成连续的SiO2致密层，防止熔融物质渗透。此外，Al2o3.SiC.SiO2具有稳定的化学性质，不与窑内产生的SO2.2.CO2等气体发生剧烈反应，不与水泥材料发生化学反应，因此具有较强的耐腐蚀性。二是硅莫砖具有良好的热震稳定性。由于硅莫砖含有一定量的Sic，众所周知，Sic导热性高，热膨胀系数小，显著提高了产品的热震稳定性。1100℃水冷试验超过10次，高达46次。因此，水泥回转窑中的硅莫砖具有良好的热震稳定性。

 

　　(3)降低窑体温度，具有良好的隔热性能。硅莫砖的热导率2.3~2.5W/（m·K）低于碱性产品2.69~2.74W/（m·K），因此硅莫砖具有良好的隔热效果。硅莫砖用于大型回转窑的二次烧成带。过渡带。预热带。窑尾。三次风管。硅莫砖用于分解炉等部位。与碱性砖相比，气缸表面温度降低100℃以上。

 

　　(4)抗剥落性和热震稳定性

　　水泥回转窑工作温度变化较大，经常停止窑维护或处理事故，衬里应承受剧烈的温度波动。硅莫砖含有一定的SIC，热导率高，热膨胀系数小，显著提高了产品的热振动稳定性。10℃水冷试验次数以上，可达46次。因此，硅莫砖不剥落，不断裂，显著提高了使用寿命。

 

　　锆英砂对硅莫砖性能的影响

　　1.随着锆英砂添加光晕的增加，不同温度处理后的样品基本呈现体积密度和强度先增加后减小的变化趋势。锆英砂的理想添加量为10~15%。光晕锆英砂在基质中形成致密的莫来石组合，相互交织成网状。基质结构致密，基质与颗粒结合牢固，能使样品获得较高的强度。然而，过量添加光晕会形成过多的莫来石，导致体积膨胀和强度下降。

　　2.在硅莫砖中适当添加锆英砂，产生的氧化锆吸收主裂纹膨胀的能晕，消除热应力，提高断裂韧性，提高产品的热冲击稳定性和耐腐蚀性，进一步提高耐火砖的使用寿命。

 

　　主要用途：

　　过渡带、窑口、三次风管、分解炉等部位用于水泥窑。

　　水泥回转窑硅莫砖的应用与发展。

　　目前，硅莫砖已广泛应用于大型水泥回转窑。以60m长的回转窑为例，除了直接与镁铬砖和0.8m左右的浇筑材料相结合外，还可以使用不同的硅莫砖。

　　使用后，用户反映硅莫砖具有良好的耐热冲击稳定性、良好的高温强度、耐腐蚀、无剥落、断裂，使用寿命显著延长。原因是水泥旋转过渡带的砖表面温度约为1400℃，硅莫砖的荷载软化开始温度在1500℃以上，足以抵抗高温冲击。此外，产品结构致密，耐腐蚀性和耐磨性特别好，是过渡带的理想砖种。此外，该砖具有良好的耐热冲击稳定性。导热性不高，是后过渡带工艺特性的要求，使用寿命是剥落砖的1.5-2倍。由于耐磨性好。热稳定性好，砖种也适用于冷却带，使用寿命可达两年以上，是传统高铝砖使用寿命的3-5倍。硅莫砖后，窑的使用寿命长达15个月，提高了水泥热材料的产量和质量。

 

　　某水泥公司2500t/d水泥回转窑21.55m~24.955m直接结合镁铬砖，使用寿命310d，改为硅莫砖(AZM1650)，使用寿命410d；安徽淮北矿业集团2500t/d水泥回转窑次烧带原镁铝尖晶石砖，过渡带原耐剥落高铝砖，一年内抢修换砖3次，短三个月内出现红窑。窑衬重新配置，次烧带改为硅莫砖1680，过渡带为硅莫砖1650，使用寿命长达15个月。

 

　　继续研究如何进一步提高硅莫砖的高温强度和抗热冲击稳定性。例如，在硅莫砖中引入锆英砂，在高温燃烧过程中，Zro2晶体转换中产生的微膨胀在刚玉中。莫来石晶体之间的微裂纹可以消除热应力，从而提高产品的抗热冲击稳定性，不易剥落和剥落，也可以提高耐腐蚀性，从而进一步提高使用寿命。此外，在高铝材料中适当添加硅线石、红柱石、蓝晶石，利用其在高温下的膨胀来提高产品的抗蠕变和高温强度，并可以提高热冲击的稳定性。因此，在以硅莫砖为主导产品的基础上，加入了“三石”系列改性硅莫砖也可以投入批量生产。