回转窑烧成带砖材的选择与替代性研究

六价铬是一种毒性很强的重金属污染物，水泥中的六价铬主要来源于回转窑的烧成带的镁铬耐火材料，且残砖中的六价铬也会污染环境，因此世界上很多国家和地区已禁止将镁铬砖用于水泥回转窑烧成带。

国外主要采用白云石砖、镁铝尖晶石砖、镁锆砖和镁铁铝尖晶石砖等替代镁铬砖。但是白云石砖由于其中的游离氧化钙极易水化而很难得到应用。镁铝尖 晶石砖由于镁铝尖晶石在高温下同物料反应生成的液相黏度低，窑皮附着性差，尽管可以采用TiO2、ZrO2等改善其挂窑皮性，但效果并不理想。

镁锆砖则是在镁质材料中加入氧化锆或锆英石提高抗侵蚀性和抗剥落性，但导热系数太高，挂窑皮性能并不十分出色。上述材料在总体使用性能方面都不及镁铬砖。因此，对于水泥生产线这样的大型耗能工程项目有必要不断投入技术和资金进行更好的替代材质的研究。

为此，奥镁公司提出在烧成带使用镁铁铝尖晶石材料，并且是目前世界上唯一拥有电熔法生产铁铝尖晶石（FeO·Al2O3）技术和以该电熔原料生 产镁铁铝尖晶石砖的公司。该公司生产的镁铁铝尖晶石砖虽然挂窑皮性能出色，但其导热系数较高，使用过程中容易导致筒体热疲劳而变形，因此并未得到大规模推 广应用。

为降低镁铁铝砖的导热系数，避开国外专利壁垒，北京科技大学与鲁中耐火材料有限公司自2003年3月正式启动了镁铁铝尖晶石砖的研制工作。2009年研制的镁铁铝尖晶石砖开始在回转窑烧成带应用，取得了较好的成绩。