1.前言概述

　　高鋁磚作為耐火材料行業(yè)的基礎(chǔ)材料，具有耐火度高、荷軟溫度相對高（1500℃左右）、抗沖刷性能好的特點，在各行業(yè)的工業(yè)窯爐上得到廣泛應(yīng)。但是，由于普通高鋁磚剛玉相含量較高，燒結(jié)后的制品內(nèi)剛玉相結(jié)晶較大，遇到急冷急熱情況時，容易出現(xiàn)開裂剝落現(xiàn)象，1100℃水冷條件下的熱震穩(wěn)定性次數(shù)最多只能達(dá)到2-4次。在水泥生產(chǎn)系統(tǒng)由于燒結(jié)溫度限制和對耐火材料粘掛窯皮的性能需求，高鋁磚只能用于回轉(zhuǎn)窯過渡帶、窯尾和分解爐預(yù)熱器。

　　2.高鋁磚剝落的原因

　　在水泥回轉(zhuǎn)窯，含有硫氯堿成分的氣體隨著煙氣向窯尾排放，煙氣中的硫氯堿成分在窯尾冷凝后又隨著物料帶入燒成帶，硫氯堿成分剛好在過渡帶區(qū)域循環(huán)沉淀，形成堿循環(huán)，造成過渡帶氯堿成分超標(biāo)，這些氯堿成分會對耐火材料造成非常嚴(yán)重的侵蝕作用。低熔點的氯堿成分向耐火磚中滲透，在耐火磚溫度稍低的部位冷凝沉積，填充耐火磚的氣孔造成耐火磚致密變質(zhì)。因耐火磚變質(zhì)層的熱膨脹系數(shù)與正常耐火磚的膨脹系數(shù)不一致，遇到急冷急熱時，就會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性剝落而損毀。

　　所以，氯堿成分的侵蝕和熱震穩(wěn)定性差是過渡帶區(qū)域耐火磚損毀的最主要原因。高鋁磚氣孔率較高，用在窯尾部位時，煙氣中的堿鹽成分在窯尾冷凝后會滲透進(jìn)入高鋁磚內(nèi)部，使高鋁磚熱端內(nèi)部結(jié)構(gòu)致密，遇到急冷急熱現(xiàn)象時便出現(xiàn)層狀剝落，剝落厚度可達(dá)40-100mm，造成耐火磚最終損毀。在此條件下，抗剝落高鋁磚應(yīng)運而生。

　　3.含有ZrO2與不含ZrO2的區(qū)別

　　含 ZrO2的抗剝落高鋁磚與不含 ZrO2的抗剝落高鋁磚的區(qū)別在于它們的抗剝落機理不同，含 ZrO2的抗剝落高鋁磚通過添加鋯英石材料，利用抗侵蝕性能極佳的 ZrO2抵御硫氯堿的侵蝕，同時在高溫狀態(tài)下，鋯英石中所含的SiO2會產(chǎn)生晶相轉(zhuǎn)化，從方石英轉(zhuǎn)變?yōu)閍石英相，產(chǎn)生一定的體積膨脹效應(yīng)，從而在降低預(yù)防硫氯堿的侵蝕作用同時，預(yù)防冷熱過程中的剝落；不含 ZrO2的抗剝落高鋁磚，在高鋁磚基礎(chǔ)上添加紅柱石進(jìn)行生產(chǎn)，利用產(chǎn)品中的紅柱石在水泥窯內(nèi)二次莫來石化時產(chǎn)生不可逆的微膨脹效應(yīng)，使產(chǎn)品在遇到冷卻時，不會產(chǎn)生收縮，抵消了收縮應(yīng)力，不產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落。

　　與不含 ZrO2的抗剝落高鋁磚相比，含 ZrO2的抗剝落高鋁磚的抗硫氯堿成分的滲透和侵蝕性能更好，所以抗剝落性能更好 ，但是由于ZrO2是稀有材料，我國耐火材料行業(yè)所用的鋯英石主要依靠從澳大利亞和南非進(jìn)口，價值昂貴，所以成本與價格較高，含 ZrO2的抗剝落高鋁磚只用于水泥回轉(zhuǎn)窯過渡帶， 不含 ZrO2的抗剝落高鋁磚較多用于水泥生產(chǎn)線分解爐。