- 时间：2023.10.19
水泥回转窑过渡带一般使用镁铝尖晶石砖，这是因为水泥回转窑过渡带温度场容易受喷煤管及燃料变化的影响而不断变化，耐火材料在反复的温度场变化时，容易出现热疲劳现象，一般材料承受不住温度场变化引起的急冷急热，导致过渡带衬砖出现损坏。因此，水泥回转窑过渡带的耐火材料，不仅要有较高的强度以抵御机械应力，较强的抗热震稳定性以防止热疲劳损害，还要有良好的高温性能和抗侵蚀性。目前，镁铝尖晶石砖占水泥窑用耐火材料的比例达到了30-40%。
中国耐火材料起步较晚，相关技术发展较为缓慢，直到进入21世纪，中国的耐火材料企业逐渐开始模仿生产镁铝尖晶石砖，但受到生产原料、工艺、设备和技术等因素制约，在水泥回转窑过渡带的使用寿命一般为3-4个月，最长时间不超过6个月，过渡带窑衬一年需更换2-3次。受该因素影响，中国水泥回转窑用镁铝尖晶石砖一直被奥镁、雷法等国际品牌垄断。
直到2006年，郑州真金公司生产的ZJMA镁铝尖晶石砖打破了这一垄断。在原料筛选、生产工艺、生产设备及生产技术上，同步国际先进水平，使产品在新型干法水泥窑过渡带二档轮带区的使用寿命可达一年以上，能够和烧成带窑衬保持同步运行，减少了停窑维修次数，为客户创造了可观的经济效益。
一、为什么中国产镁铝尖晶石砖达到世界先进水平？
我们通过使用案例来证明。
中国华新武穴水泥公司6000t/d水泥回转窑在19-24米处使用国产ZJMA8镁铝尖晶石砖；27-35米处使用奥镁R2CB镁铝尖晶石砖。于2022年7月27日点火，至2023年6月12日按计划进行年修，共运行320天。在对窑炉检查时发现ZJMA8镁铝尖晶石砖和R2CB镁铝尖晶石砖的残砖厚度均为180-200mm。并且ZJMA8镁铝尖晶石砖未出现断层现象。
两家公司生产的镁铝尖晶石砖，采用了同样的原料和生产工艺，被使用在同一条水泥窑的同一位置。由此可见，不论在技术实力和使用周期，二者不相上下。由于中国耐材公司采用了全新智能化生产线，产品成本得到很好的控制，ZJMA8的价格比R2CB便宜400美元/吨左右。
不仅如此，ZJMA镁铝尖晶石砖在全球各类水泥回转窑过渡带使用周期也达到12个月以上。其中，全球水泥公司市值第17名的华新水泥，旗下有14条5000t/d以上的水泥窑在使用国产ZJMA镁铝尖晶石砖及其公司的其他耐材产品。尤其是在华新（阳新）水泥的6500t/d生产线，安全运行456天，这一记录创造了中国耐材行业最长的安全使用周期记录。
国产镁铝尖晶石砖可完全替代奥镁，成为全球水泥公司的新选择。
二、ZJMA镁铝尖晶石砖是如何做到的？
1、良好的热震稳定性
镁铝尖晶石砖中的方镁石和尖晶石由于热膨胀系数不一样，所以在砖的烧成过程中形成一部分微裂纹，这部分微裂纹的形成，对提高砖的热震稳定性起到了非常重要的作用。利用方镁石、镁铝尖晶石之间的相互作用，采用适当的配比，使砖的热震稳定性达到最佳。
在使用过程中与熟料反应能在尖晶石砖的表面形成一层很薄的铝酸钙保护层，使液相不易渗透，抗剥落性能良好，提高了使用寿命。
2、良好的耐侵蚀性能
水泥熟料中的液相主要是C4AF和C3A，熟料中首先渗透到砖内部的成分主要是C4AF。在砖的配料中，采用多级配料，使砖中的基质达到最优化。熟料中的液相在进入砖表面时，形成高温耐火相阻止液相的进一步渗入，解决了渗透问题，并提高了砖的抗侵蚀能力。
3、良好的热膨胀性能
新型干法水泥窑的炉衬基本都是单层结构，衬砖的高热导率会导致壳体过热变形，并使能量损失严重。
镁铝尖晶石砖具有较低的热膨胀系数，对温度变化的影响较小。低热膨胀系数可减少炉衬本身和壳体热应力，降低耐火材料剥落和窑体损坏程度，从而为降低窑负荷及提高回转窑的运转率和使用寿命创造较好的条件。
4、良好的抗侵蚀性与抗磨损性
镁铝尖晶石砖通过对原料的优化选择，将影响其稳定性的SiO2与Fe2O3降低到合理范围之内，提高尖晶石砖的抗侵蚀性能，同时使提高了高温状态下强度。
通过对颗粒临界粒度与颗粒级配的调整以及使用高吨位压砖机和超高温烧结技术，提高了镁铝尖晶石砖的强度和抗磨损性，解决了尖晶石砖在高温状态下与水泥熟料渗入变质产生的结构性剥落问题。
