摘要:開發了用于水泥回轉窯燒成帶的無鉻磚ELK-85AX和過渡帶用的尖晶石磚SP-8L-3。通過改善結合組織，ELK-85AX高溫強度大，減少了砂磨損損傷。通過優化所用原料，SP-8L-3的噴涂黏附性、應力緩和性得到提高，導熱性降低。因此認為在水泥回轉窯中，將ELK-85AX用于燒成帶，SP-8L-3用于過渡帶，能夠獲得穩定耐用的效果。
前 言
近年來，由于廢棄物用量增加和產業廢棄物的多樣化等所帶來的外來成分(硫、堿和氯等)的影響，作為磚保護層的涂層形成不穩定，在燒成帶和過渡帶，涂層脫落導致磚剝離損傷，溫度波動使組織脆化，水泥砂導致磨損，水泥回轉窯(以下簡稱水泥窯)損傷很嚴重。除此之外，在過渡帶受外來成分影響發生脆化損傷;在受機械應力影響大的支點部位和磚固定部位，由于剝落厚度和壓損而出現損傷加大的情況;以及由于涂層黏附不穩定導致鋼殼溫度升高。
因此，通過改善結合組織使砂磨損得到改善，開發了高溫強度大的無鉻磚ELK-85AX供燒成帶使用;通過優化所用原料，提高涂層黏附性、應力緩和性以及降低導熱性，開發了涂層黏附性尖晶石磚SP-8L-3供過渡帶使用。
高溫強度大的無鉻磚
ELK-85AX是以目前各廠使用良好的燒成帶用無鉻磚ELK-12CX-1為基礎，通過改善結合組織來提高高溫強度，用來減輕包括燃點在內的位于燒成帶最里面的砂磨損。
表1列出了ELK-85AX和ELK-12CX-1的代表性能。圖1示出了1250℃條件下的高溫強度結果。包括Fe成分在內ELK-85AX微量成分的效果與ELK-12CX-1相同，可期待具有良好的涂層黏附性。此外，通過增加結合基質部位的二次尖晶石的量等來改善組織，顯示出比ELK-12CX-1更高的高溫強度，并有望減輕水泥砂的磨損和溫度波動引起的組織脆化。
涂層黏附性尖晶石磚
SP-8L-3是基于目前各廠使用良好的過渡帶用耐硫性尖晶石磚SP-8L-3，通過原料優化，具有涂層黏附性，可以保護磚表面且降低磨損。此外，還具有應力緩和性和低導熱性，在機械性應力影響大的支點部位也可期待穩定耐用。
表2列出了SP-8L-3和SP-8L的代表性能，圖2示出了斷面照片，圖3示出了應力緩和性的試驗結果，圖4示出了導熱系數的試驗結果。使用扭轉試驗機進行試驗，評價了應力緩和性。將試樣在1250℃用200N/cm的扭矩扭轉后固定1h，測定了扭矩變化情況，扭矩變化越大，應力緩和性就越好。
SP-8L-3部分骨料使用含Fe成分的低體積比原料，賦予了比SP-8L更好的涂層黏附性。此外，降低了透氣率(致密性)并減少了CaO，由此保持與SP-8L基本相同的耐硫性。由圖3可知，在高溫下應力緩和性良好，在機械性應力大的部位也可以使用。由圖4可知，通過使用體積比降低的原料，導熱系數低于SP-8L，有望降低支點等部位的爐殼溫度。
兩種磚的使用實績
圖5和圖6示出了在直徑超過5m的大徑回轉窯燒成帶(L/D=3.2)和過渡帶(L/D=7.4)使用約6個月的ELK-85AX和SP-8L-3的爐內狀況。ELK-85AX由于微量成分Fe的作用，涂層黏附性穩定，損傷平滑。工作面沒有發現由于溫度波動而導致的脆化，由涂層脫落導致的脆化損傷和磨損也很輕微，使用穩定。
SP-8L-3用于有機械性應力作用的磚固定部位，沒有剝落損傷，耐用性好于相鄰的其他公司的產品。另外對于降低導熱率的效果，這次沒有在工業爐上進行評價。但發現表面附著了很薄的涂層，由于硫等外來成分導致的脆化損傷也很輕微，所以沒有不良影響，穩定耐用。