替代燃料对水泥窑用方镁石-复合尖晶石材料的侵蚀

陈树江¹，刘耀闻¹，李国华¹，张国栋¹，郝明选¹，袁林²

1. 辽宁科技大学高温材料与镁资源学院2. 中国建筑材料科学研究总院

摘 要：为了解采用可燃性废弃物作为替代燃料煅烧水泥熟料时产生的气氛对水泥窑烧成带用方镁石-复合尖晶石砖的侵蚀情况,首先进行了化学试剂V2O5分别与高纯镁砂和镁铝尖晶石砂在1 500℃下的反应试验;然后以高纯镁砂、高铁镁砂、铁铝尖晶石砂为原料,于1 600℃烧成制备了方镁石-复合尖晶石坩埚试样,按水泥熟料、橡胶轮胎、石油焦的质量分数分别为50%、25%、25%配成侵蚀介质,采用静态坩埚法进行了替代燃料对方镁石-复合尖晶石材料的侵蚀试验（1 450℃保温3 h）。利用XRD检测了试样的物相组成,采用SEM观察和分析了气氛侵蚀后试样的显微形貌。结果表明:1)V2O5与MA中的Mg O反应产生刚玉相和钒酸镁,破坏了尖晶石结构,并伴随较大的体积膨胀而破坏了砖的结构。因此,在水泥窑使用替代燃料的情况下,方镁石-复合尖晶石砖中不适合加入镁铝尖晶石。2)替代燃料燃烧产生的SO3、V2O5等酸性气体沿着气孔和晶界向砖内扩散,在气孔和晶界处聚集,与方镁石-复合尖晶石材料中的Ca O、Mg O反应生成Ca3（VO4）2、Mg3（VO4）2、Ca SO4、Mg SO4,产生体积效应,不利于材料的稳定;另外还与水泥熟料中的C2S反应生成Ca SO4和低熔点相,不利于窑皮的稳定。

关键词：方镁石-复合尖晶石砖;水泥窑;烧成带;水泥熟料;可燃性废弃物;侵蚀机制;