硅莫紅磚基本信息

大型水泥回旋窯用新型耐火材料簡介
水泥工業發展主要表現在旋窯生產越來越大型化，水泥日產量不斷提高，窯的轉速加快，窯徑加大，對耐火材料的要求越來越高，要求耐火材料具有較好抵抗機械應力破壞的能力。前一階段，我們國內回旋窯在燒成帶、過渡帶采用了鎂磚系列、尖晶石磚系列；在預熱帶采用了抗剝落、高強耐堿磚系列，基本能滿足回旋窯運行的要求，同時也反映出以上材料的一些不足：用于過渡帶的尖晶石磚系列由于它的導熱系數大，窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；用于預熱帶的抗剝落磚體積密度大，增加了窯筒體負荷，對動力裝置影響較大；用于預熱器、三次風管的高強耐堿磚體積密度大，保溫性能差，達不到保護裝置、節約能源的要求。為使各段耐火材料在整條窯上同步使用，延長耐火材料的使用壽命，我廠做了大量工作。針對2500T/D、5000T/D及以上旋窯用耐火材料，我們作了詳細的技術分析，同時借鑒國內外先進的技術和理論依據，對水泥回旋窯用耐火材料進行綜合的技術開發和耐材配套使用的研究，開發出了更具技術優勢的替代產品：硅莫紅磚，在窯口、前后過渡帶全面替代進口尖晶石磚、抗剝落磚。對整條水泥旋窯耐火材料的合理使用積累了豐富的經驗。經過近幾年來用戶的廣泛使用，已達到整條旋窯耐火材料同步使用的理想效果。

產品特點
我公司專利產品硅莫紅磚系列，精選特級礬土、碳化硅、電熔白剛玉、紅柱石等高壓成型，高溫隧道窯天然氣燒成。主要應用于2500T/D、5000T/D及以上水泥回旋窯的前后窯口、前后過渡帶、預熱帶，替代尖晶石磚和抗剝落磚等耐火材料，具抗壓耐磨、機械強度高、不剝落、使用周期長、節能降耗等優點。以卓越的質量和良好的信譽，樹立了"硅莫紅"品牌。

技術性能

硅莫紅磚在5000T/D大型水泥窯上的應用
水泥回旋窯生產大型化、高日產的發展趨勢，對耐火磚的熱震穩定性、抗機械應力、抗化學侵蝕的要求越來越高。我公司在總結近二十年的回旋窯用耐火磚制造經驗的基礎上，借鑒國內外先進的技術和理論數據，研發出硅莫紅磚系列（發明專利 專利號：200610097276）。該產品具高強度、高荷軟、高耐火度、抗侵蝕、低導熱、熱震穩定性好等特點。被廣泛應用于2500T/D、5000T/D及以上回旋窯的前后窯口、前后過渡帶及預熱帶，運行周期長達一年以上，運行期間筒體表面溫度下降60-80℃，節能降耗，且有效地保護了筒體，改善了水泥生產機械設備的工作環境，對提高大型水泥回旋窯的運轉率起到十分積極的作用，達到了全窯耐火材料同步使用的效果。
主要用戶：海螺集團、亞泰集團、華新集團、中材集團、中國建材、華潤集團、河南天瑞、遼源金剛、梅州塔牌、浙江紅獅、江蘇金峰、江蘇青獅、國投海南、四川星船城、臺泥集團等。
硅莫紅磚高強度、低導熱、高耐火度、高荷重軟化溫度、抗侵蝕、熱震穩定性好的優異性能使其在大型干法水泥旋窯窯筒體中能滿足除燒成帶及窯口、窯尾澆注料以外的所有部位。這是回轉窯固有的機械特點及各熱工帶特性決定的：由窯筒體橢圓變形傳遞到窯內襯耐火磚上的機械應力要求耐火磚較高的抗壓抗折強度；預熱帶是回轉窯傳動系統集中的部位，熱侵蝕與化學侵蝕的加劇，要求耐火材料有較低的導熱系數及抵抗堿沉積的能力；安全帶溫度較高，使用的耐火材料的耐火度和高溫荷重軟化溫度也相應提高；后過渡帶，此區間內物料溫度較低，副窯皮強度及與回轉窯壁結合強度均較低，經常出現不穩定的窯皮大片脫落現象，成為回轉窯大蛋核心。耐火材料不但時以裸露狀態暴露在高溫氣流中，承受較大的熱負荷和較大范圍的溫度變化，也不時以裸露狀態承受已經具有一定強度的熟料顆粒的沖刷。耐火材料配制應考慮較高的高耐火度、較高的高溫強度、較好的熱震穩定性。前過渡帶，有熟料顆粒的強烈沖刷，溫度波動幅度、頻率遠高于其他區域。此區域耐火材料要具備高耐火度、高荷重軟化溫度外，特別強調熱震穩定性。
2.大型水泥窯前后過渡帶所使用的耐火材料原設計為進口鎂鉻磚或尖晶石磚，預熱帶為抗剝落磚，他們雖然能滿足一定的使用要求，但也反映出一定的不足之處：
（1）使用周期短：由于前過渡帶特別是輪帶附近，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，尖晶石磚由于自身性能（高溫抗壓抗折強度差、熱震穩定性差）等原因受熟料的化學侵蝕嚴重，磚本身的物理磨損也比較厲害，表面顆粒疏松、易碎，極易出現磚面爆頭，達不到使用周期。頻繁停窯檢修造成磚面進一步剝落受損，如此惡性循環，大大降低了窯的運轉率，影響產量的年度目標的達成；
（2）影響設備的運行：過渡帶特別是輪帶附近的過渡帶內，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉，如果使用鎂鋁尖晶石磚，由于該磚掛不住也掛不好窯皮，使得該磚導熱系數大（≥2.7W/m·K）、熱震穩定性差的缺點暴露無遺。直接后果是窯筒體外壁溫度較高（大約在350℃左右，高溫時能達400℃），極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高變形，影響設備的正常運行；
（3）節能效果不理想：鎂鉻磚或尖晶石磚導熱系數大（≥2.7W/m·K），使得窯筒體外壁溫度較高（一般在350℃以上），增加了熟料的單位成本。
（4）不利于節約成本：由于鎂鉻磚或尖晶石磚比重較大（2.9-3.0g/cm3），相比較硅莫紅磚要重10%（1.35t/m）。既不利于減輕設備自重以保護窯筒體，達到保護設備的目的，又增加了成本支出。
（5）不利于儲存及降低管理費用：鎂磚、尖晶石磚均屬于堿性材料，在南方地區極易吸濕，內部晶想轉化，造成磚的粉化、水化，輕則影響使用，重則失去使用價值，給倉儲管理帶來很大的壓力；且鎂磚、尖晶石磚制造周期長、合理備磚難度大，占用較多的資金。
3.大型水泥窯分別使用的耐火材料傳統設計為抗剝落磚。抗剝落磚具有熱震穩定性高，使用周期長的特點，在窯內預熱帶可以使用2年以上。但近年來原材料價格猛增，特別是抗剝落磚主要組成成分鎬英砂，近年來鎬英砂原料價格猛漲，而抗剝落磚銷售價格并沒有同步上漲，生產廠家為了保證抗剝落磚的低價銷售和指標檢測合格，不得不大量使用鎬英砂回料甚至廢料，就不能保證抗剝落磚的真實性能，此磚也就達不到熱震穩定性和抗剝落性能要求。有的廠家在使用玻璃廠廢鎬質磚生產的抗剝落磚后，與燒成時所形成的灰份、溶渣、蒸氣等堿性物料反應，產生嚴重的侵蝕，改變了磚的晶相結構，使用壽命大打折扣。現在抗剝落磚使用壽命一般僅在一年以上，完全達不到設計要求。極端情況下甚至出現酸性氣體腐蝕窯筒體的現象。而硅莫紅磚屬于中性耐火材料，也就不會出現腐蝕窯筒體現象，在使用周期上完全滿足甚至超過設計要求。
我公司從國內開始新建5000T/D大型水泥回旋窯，就長期跟蹤這些廠家耐火材料的配套使用情況，根據我公司長期給水泥生產廠家配套耐火材料的經驗，結合水泥生產廠家反饋的寶貴意見，一致認為窯內原配磚方案存在以下缺點:
1.窯內用磚品種比較多，顯得雜亂，增加了平時耐火磚的管理，也增加了管理成本；
2.窯內磚使用壽命達不到同步效果，窯口和前過渡帶一般只有十個月甚至更短的使用壽命。窯口磚、鎂鉻磚、尖晶石磚和抗剝落磚的檢修間隔時間一般在4-6個月，這樣，整窯耐火磚檢修頻率為2-3次左右/年，增加了檢修時間和工人工作強度，并且增加了熟料成本，不利于市場競爭。

示意圖

經過幾年的積極探索、大膽嘗試，用戶的廣泛使用和及時的意見反饋，我公司 對整條水泥回旋窯耐火材料同步使用的效果，既便于對耐火材料的管理，又降低生產成本和管理成本，并因此而實現企業效益的最大化，生產成本的最低化。

為了降低生產成本，提高 經濟效益，提高科學管理水平，公司主管層提出"回轉窯齡期"的概念，亦即以回轉窯窯襯的安全使用壽命為標志，所有回轉窯的運轉周期即齡期為1年。圍繞這個目標，我們通過總結業已取得的經驗，在耐火材料品種的選擇及窯內工藝帶的準確劃分等做了細致和全面分析、判斷和預測，以使回轉窯的運轉狀況達到我們預期的目標。對旋窯耐火材料進行了成功的優化配置：

耐火材料傳統配置示意圖

硅莫紅磚配置示意圖

這一配制具有以下優點：
1.使用周期長：硅莫紅磚熱震穩定性好、高溫下抗折抗壓強度高的優點能有效抵抗熱應力、機械應力（在二檔輪帶位置表現特別明顯）、化學侵蝕的破壞。優異耐磨性及機械強度大幅度延長了窯磚的使用周期，從而減少檢修次數，提高窯的運轉率，使產量的提高成為現實；
2.有利于設備的保護：硅莫紅磚導熱系數小（1.7W/m·K），使得窯筒體外壁溫度較低（大約在320℃左右），窯中部托輪的承受壓力受筒體溫度變化的影響較小，托輪瓦溫度較低，筒體變化小，有利于設備的正常運行
3.節能效果明顯：硅莫紅磚較小的導熱系數（1.7W/m·K）使得窯筒體外壁維持在320℃左右，較小的熱損降低了熟料的單位成本，經權威部門測算，5000T/D窯的前、后過渡帶使用硅莫紅磚與尖晶石磚相比較，每天可以節約標準煤2077.2Kg/天。硅莫紅磚有利于煅燒劣質煤的特點，在煤源緊張、煤價飛漲的今天，顯得尤為重要。
4.便于調配儲存及降低管理費用：硅莫紅磚則具有性能穩定、保管簡便、供貨響應及時等優點。且不存在吸濕水化的問題，倉儲保管非常簡便。硅莫紅磚制造周期較短的特點也有利于合理備磚，減少備品量，節約資金。全窯只用兩種磚，較少的磚種也有利于降低管理成本。

燒成帶與過渡帶結合部位（前過渡帶）
國內回旋窯在燒成帶、過渡帶普遍采用鎂磚系列、鎂鋁尖晶石系列。實際使用中也暴露出一些問題：過渡帶特別是輪帶附近，溫度變化頻繁，窯皮不易掛牢，時掛時掉；襯磚導熱系數大，熱震穩定性差，使得窯筒體外壁溫度較高，極易受熱膨脹，致使窯中部托輪承受壓力較大，托輪瓦溫度升高，影響設備的正常運行；在輪帶附近的使用壽命甚至比燒成帶的使用壽命還短。針對這一特殊窯況，我公司聯合有關科研院所,開發了硅莫紅磚。該磚的導熱系數低，故采用硅莫紅磚的窯筒體外壁溫度要比采用其他襯磚平均降低40℃左右；硅莫紅磚采用高純原材料，經科學配方，具有高溫強度高、耐磨性能好、熱震穩定性高等特性，特別適合使用于輪帶附近及過渡帶，使用周期長；硅莫紅磚的成分和結構對窯料有廣泛的適應性，顯著地抑止了滲入變質破壞作用，有效防止因窯料粘附磚面或滲入磚內而在磚體表層形成副窯皮,因而杜絕磚體隨著副窯皮脫落而剝離情況的發生。硅莫紅磚既有高鋁質材料荷重軟化溫度高、耐磨性能好的優點。磚內溫度梯度平穩，極為有效地延長了該磚襯的使用壽命，而且該部位筒體溫度也明顯降低，節約了煤炭,且對保護動力裝置極為有利，降低了單位熟料的成本。