小磚頭，大變化！“聶”牌鎂鐵鋁尖晶石磚的技術(shù)創(chuàng)新

淄博市魯中耐火材料有限公司始建于1979年，2002年改制為股份制企業(yè)，現(xiàn)已發(fā)展成為集耐火材料原料和制品研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售及工程總包服務(wù)于一體的多元化、高性能耐火材料公司。擁有山東省著名商標(biāo)和山東名牌產(chǎn)品，2020年列入工信部公告符合規(guī)范（準(zhǔn)入）條件的耐火材料行業(yè)生產(chǎn)線名單。

魯中耐材自主研發(fā)合成的鐵鋁尖晶石和高純鎂砂生產(chǎn)的鎂鐵鋁尖晶石磚，不但掛窯皮性能好，而且燒結(jié)性能出色，具有較高的荷重軟化溫度和抗熱震穩(wěn)定性能，能夠滿(mǎn)足目前現(xiàn)有鎂鉻材料的使用性能，適合于大型水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過(guò)程無(wú)鉻化、節(jié)能化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵。

鐵鋁尖晶石可用來(lái)制備水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶的耐火材料——鎂鐵鋁尖晶石磚，替代當(dāng)前普遍使用的鎂鉻磚（鎂鉻磚在生產(chǎn)及使用中產(chǎn)生劇毒的六價(jià)鉻，對(duì)人體、環(huán)境造成巨大危害），從而解決我國(guó)水泥行業(yè)回轉(zhuǎn)窯燒成帶耐火材料的無(wú)鉻化難題。用鎂鐵鋁尖晶石磚替代鎂鉻磚，其關(guān)鍵技術(shù)在于合成材料-鐵鋁尖晶石。

鐵鋁尖晶石中的鐵的價(jià)態(tài)為Fe²⁺，為不穩(wěn)定價(jià)態(tài)。如何實(shí)現(xiàn)高溫合成過(guò)程中的Fe²⁺價(jià)態(tài)穩(wěn)定，并且合成出純度較高的鐵鋁尖晶石，這是國(guó)內(nèi)外一直未能實(shí)現(xiàn)反應(yīng)燒結(jié)合成鐵鋁尖晶石的較大障礙。

為此，魯中耐材通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室和中試中進(jìn)行了多種氣氛和工況的耦合，設(shè)計(jì)并改造了關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)了鐵鋁尖晶石的氣氛合成，在國(guó)內(nèi)外是獨(dú)一無(wú)二的，實(shí)現(xiàn)了鐵鋁尖晶石合成的連續(xù)化、低能耗化和工業(yè)化生產(chǎn)。

用合成的鐵鋁尖晶石和高純鎂砂生產(chǎn)的鎂鐵鋁尖晶石磚，不但掛窯皮性能好，而且燒結(jié)性能出色，具有較高的荷重軟化溫度和抗熱震穩(wěn)定性能，能夠滿(mǎn)足目前現(xiàn)有鎂鉻材料的使用性能，適合于大型回轉(zhuǎn)窯燒成帶，是我國(guó)實(shí)現(xiàn)水泥生產(chǎn)過(guò)程無(wú)鉻化、節(jié)能化和產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵。

為實(shí)現(xiàn)新材料產(chǎn)業(yè)化，公司新建了鎂鐵鋁尖晶石磚生產(chǎn)線，并被中國(guó)建筑材料聯(lián)合會(huì)和中國(guó)水泥協(xié)會(huì)聯(lián)合命名為國(guó)內(nèi)鎂鐵鋁磚生產(chǎn)基地。

新建設(shè)的鎂鐵鋁尖晶石磚生產(chǎn)線集逆流式混煉機(jī)、全自動(dòng)液壓機(jī)、自動(dòng)碼磚機(jī)以及高溫隧道窯、自動(dòng)包裝機(jī)等諸多新技術(shù)于一體，生產(chǎn)線具有工藝布局合理、自動(dòng)化程度高、能耗低的特點(diǎn)。在滿(mǎn)足生產(chǎn)要求的前提下，優(yōu)先選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于清洗、操作與維修。

生產(chǎn)過(guò)程中的關(guān)鍵設(shè)備選用高效節(jié)能的新設(shè)備、新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化、自動(dòng)化，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。其中，采用了自動(dòng)液壓成型機(jī)，并配套碼垛工業(yè)機(jī)器人，使成型工序由原來(lái)的單班3人，減少到單班1人。天然氣自動(dòng)控溫隧道窯實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)控制，僅由1人值守，并且進(jìn)行了余熱利用設(shè)計(jì)，綜合能耗在國(guó)內(nèi)較低。

配料系統(tǒng)采取了計(jì)算機(jī)數(shù)字控制技術(shù)，并設(shè)計(jì)了空中自動(dòng)送料車(chē)，保證了產(chǎn)品配料的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，整條工業(yè)化生產(chǎn)線已達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

新材料對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的貢獻(xiàn)

1、攻克環(huán)境污染的重大難題

傳統(tǒng)應(yīng)用的鎂鉻磚在生產(chǎn)中所產(chǎn)生的鉻礦粉將受到空氣中水分的水化或被人吸入都將產(chǎn)生Cr⁶⁺，在庫(kù)房中存放5個(gè)月以上也將產(chǎn)生Cr⁶⁺而溶于水。在水泥窯上應(yīng)用過(guò)程中由于受堿或硫的作用可大量產(chǎn)生Cr⁶⁺， Cr⁶⁺對(duì)人的皮膚、呼吸神經(jīng)和肺部都有極大的損害而使人致癌，更嚴(yán)重的是根據(jù)相關(guān)專(zhuān)家測(cè)算，在水泥窯上應(yīng)用鎂鉻磚，其殘量可達(dá)實(shí)際用量三分之一，其殘磚污染水的能量是自身重量的5～25萬(wàn)倍，就國(guó)內(nèi)來(lái)說(shuō)年需鎂鉻磚30萬(wàn)噸以上，可排放出殘磚10萬(wàn)噸以上，這10多萬(wàn)噸仍在陸續(xù)污染著環(huán)境、污染著水，所以對(duì)環(huán)境與人類(lèi)生命的危害是巨大的，是無(wú)法用金錢(qián)來(lái)衡量的。而鎂鐵鋁尖晶石磚就完全避免了這一點(diǎn)，鎂鐵鋁尖晶石磚的研制成功，確實(shí)較好地解決了人們?cè)缫雅瓮鉀Q的問(wèn)題。對(duì)生態(tài)環(huán)境確實(shí)是一個(gè)極大的維護(hù)。

2、促進(jìn)綠色低碳發(fā)展的良性循環(huán)

中國(guó)當(dāng)前實(shí)現(xiàn)綠色低碳發(fā)展的核心是建設(shè)以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)體系和消費(fèi)方式，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的根本性轉(zhuǎn)變。這其中很重要的一點(diǎn)就是加快產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的戰(zhàn)略性調(diào)整，促進(jìn)結(jié)構(gòu)節(jié)能，提高能源轉(zhuǎn)換和利用效率，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)，推進(jìn)技術(shù)節(jié)能，使產(chǎn)品向價(jià)值鏈高端發(fā)展，形成低排放、低能耗、低污染，經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和生態(tài)效益相統(tǒng)一的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。低碳經(jīng)濟(jì)對(duì)能源、鋼鐵、化工、建材等高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將產(chǎn)生重大影響，促進(jìn)高耗能行業(yè)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)調(diào)整和低碳工藝技術(shù)的加快應(yīng)用，這也要求耐火材料行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)高效的耐火材料制品。

鎂鐵鋁尖晶石磚具有導(dǎo)熱率低的顯著特點(diǎn)，相比其它的產(chǎn)品應(yīng)用，筒體溫度可下降30-40℃，節(jié)能效果顯著，這種高效節(jié)能的耐火材料，可以為高溫行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減輕能源、資源、環(huán)境壓力做出重要貢獻(xiàn)。用戶(hù)在使用過(guò)程中，由于鎂鐵鋁尖晶石磚的導(dǎo)熱系數(shù)比鎂鉻磚相對(duì)比較小，使窯體外表溫度降低30～40℃。