水泥工業(yè)的發(fā)展方向是干法、大型。但是，回轉(zhuǎn)窯直徑愈大，截面熱力強(qiáng)度愈高(見表1)，窯壽命愈短，運(yùn)轉(zhuǎn)率降低。正確地選用耐火磚特別是高溫?zé)蓭У哪突鸫u，直接影響到窯的產(chǎn)質(zhì)置和安全運(yùn)轉(zhuǎn)。目前，新型干法水泥窯過渡帶、燒成帶所用耐火磚主要為高鋁磚、鎂鉻磚、白云石磚和尖晶石磚等。
表1 新型干法窯的截面熱力強(qiáng)度
1高鋁磚
高鋁磚是以耐火黏土和高嶺土為原料制成的，其中氧化鋁含量在48%以上。高鋁磚的特點(diǎn)是耐火度高，荷重軟化溫度高，抗化學(xué)侵蝕性強(qiáng)，主要性能見表2。
表2 高鋁磚的主要性能
高鋁磚曾用于回轉(zhuǎn)窯燒成帶，但逐漸被耐火度更高、性能更優(yōu)越的鎂鉻磚取代。
2 鎂鉻磚
鎂鉻磚是以鉻鐵礦石和燒結(jié)鎂砂為原料，按適當(dāng)配比制成，一般Cr2O3含量≥8%。鎂鉻磚是優(yōu)良的喊性耐火磚，熱穩(wěn)定性好，荷重軟化點(diǎn)高，耐高溫1990℃以上以上，抗喊性化學(xué)侵蝕性強(qiáng)(見表3)。使用此種耐火磚的壽命普遍可達(dá)6-9個(gè)月，曾有安全運(yùn)轉(zhuǎn)380天的報(bào)道，窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率高，因而目前有不少的新型干法窯在使用鎂鉻磚。
表3 鎂鉻磚的主要性能
但是，使用鎂鉻磚所帶來的環(huán)境污染不容忽視。有關(guān)研究認(rèn)為，鎂鉻磚在窯內(nèi)氣氛中易生成水溶性能毒害人畜導(dǎo)致發(fā)生癌癥的六價(jià)鉻鹽化合物，該化合物通過廢氣和粉塵排放，特別是用后殘磚在存放中受水淋溶解而外滲，會(huì)造成對(duì)水源的污染。
為減少鉻污染，使用鎂鉻磚的水泥廠，要把廢棄的耐火磚處理好，如堆放在棚子里，使其不受潮和著水，最好的辦法是經(jīng)粉碎后作為復(fù)合料摻進(jìn)原材料，繼續(xù)燒制耐火磚。
為消除Cr6+帶來的環(huán)境污染，一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相繼制定環(huán)保、衛(wèi)生等方面的規(guī)定，對(duì)水泥廠殘磚、廢氣和排水等進(jìn)行全面控制，從而使曾在回轉(zhuǎn)窯燒成帶風(fēng)光一時(shí)的鎂鉻磚逐漸淡出市場(chǎng)，并逐漸被白云磚、尖晶石磚等無鉻磚代替。
3白云石磚、尖晶石磚等無鉻磚
白云石磚的化學(xué)成分主要是CaO和MgO，CaO與MgO總含量>96%，其主要成分和性能見表4。
表4 白云石磚的主要成分和性能
該磚的化學(xué)成分不含鉻，從而避免Cr6+的危害，而且還具有易掛牢窯皮的顯著特點(diǎn)。
白云石磚中的CaO極易和熟料中的CzS反應(yīng)形成C3S，有利于窯皮的形成和牢固。良好的窯皮為延長(zhǎng)耐火磚的使用壽命、提高窯的運(yùn)轉(zhuǎn)率打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。使用標(biāo)準(zhǔn)型白云石磚的壽命約9-12個(gè)月，普遍比鎂鉻磚長(zhǎng)2-3個(gè)月。
此外，為消除Cr6+污染，也相繼開發(fā)了尖晶石磚、鎂鋯磚等無鉻磚(性能見表5)，并在大型的新型干法窯上使用。
表5 尖晶石磚的性能
白云石磚、尖晶石磚等無鉻磚是取代鎂鉻磚，避免各污染的新型干法窯燒成帶的理想換代耐火材料。但白云石磚易受潮，運(yùn)輸、貯存時(shí)要注意防潮，年運(yùn)轉(zhuǎn)率不到80%的窯最好不要采用。
4 結(jié)語
(1)鎂鉻磚用在新型干法窯燒成帶經(jīng)實(shí)踐證明是可行的，但使用時(shí)必須注意采取適當(dāng)措施來消除Cr6+的危害。
(2)建議新型干法窯高溫帶使用白云石磚、尖晶石磚等無鉻磚，但使用時(shí)要注意防潮。