一、硅莫磚的由來

　　硅莫磚是以莫來石（3Al2O3.2SiO2）和碳化硅（SiC）為主要礦物組成的燒成磚。其特點是既有莫來石的抗高溫性能又具備碳化硅的耐磨耐腐蝕、導熱性能好等優(yōu)點。上世紀80年代興建寶鋼時，從新日鐵引進的外型像魚雷罐的容器內(nèi)所砌的耐火材料就類似現(xiàn)在的硅莫磚。實際上是硅酸鋁制品的改性材料，鐵水罐原用材料是以高鋁為主的耐火磚，在鋼鐵行業(yè)的技術進步中，為了加快煉鋼速度，事先在鐵水罐中加入一定量的氧化鈣（CaO）進行所謂預處理。這樣罐內(nèi)的耐火材料既要承受鐵水的高溫侵蝕又要抵抗強堿性腐蝕，顯然高鋁材質(zhì)頂不住了，于是在高鋁材質(zhì)中加上適量的碳化硅就形成了一個新的品種，冶金行業(yè)把它稱為硅酸鋁結合碳化硅的燒成磚。

　　上世紀九十年代開始，新型干法爐外分解水泥窯爐在國內(nèi)得到迅速推廣，這種先進的生產(chǎn)方式給耐火材料帶來了極為苛刻的要求，大型水泥回轉窯的熱力強度和轉速提高后，在過度帶承受的溫度也達到1400℃，而且溫度變化頻繁，后過渡帶又處在輪帶附近，承受較強的機械應力，很不容易掛好窯皮，而且從工藝角度看該段帶也不宜掛窯皮，但由于熱應力和機械應力的作用，造成該部位的耐火材料的使用壽命往往比燒成帶還短，成為全窯的薄弱環(huán)節(jié)，所以原來在該段帶配置的高鋁磚不符合使用要求。因此上世紀九十年代起國家建材研究院對提高高鋁材質(zhì)的熱力強度、耐磨性、抗腐蝕和提高熱震穩(wěn)定性進行深入研究。主攻方向還是在高鋁材質(zhì)中加入碳化硅等外加劑和添加物，通過新的工藝，生產(chǎn)出適應該段帶使用要求的新品種，在逐步推廣應用中，硅莫磚作為一個商品名稱應用于水泥回轉窯。隨著研究的深入和產(chǎn)業(yè)化的迅速發(fā)展，現(xiàn)在已有多家耐火材料廠生產(chǎn)各種牌號的硅莫磚。本公司在硅莫磚的研制和生產(chǎn)上下了很大功夫，并且得到我國建材科學研究總院資深研究員的指導和幫助，開辟了年產(chǎn)3萬噸的專利生產(chǎn)線，成為公司的主導產(chǎn)品，尤其是2008年完成的SA_1680硅莫磚，正式獲得國家發(fā)明專利授權，圣奧牌高強致密硅莫磚在新型干法回轉窯的使用中得到了用戶的好評。

　　二、硅莫磚的技術性能及工藝特點

　　本公司以水泥工業(yè)的需求為動力，在科學發(fā)展觀的指導下，圍繞水泥工業(yè)的技術進步，開發(fā)了適用于新型干法回轉窯各段帶使用的各類耐火材料和保溫材料數(shù)十個品種，其中在過渡帶使用的硅莫磚分為三個牌號，理化指標如下：

　　本公司生產(chǎn)的硅莫磚的特點是高強耐磨抗震穩(wěn)定性好，在回轉窯的使用中取得了良好的使用效果，在水泥回轉窯的次燒成帶和過渡帶的使用壽命優(yōu)于尖晶石磚，主要原因是尖晶石磚在使用中由于堿侵蝕而形成侵蝕段帶，造成熱面產(chǎn)生裂隙和剝落而加速損毀。而硅莫磚結構致密，莫來石和SiC晶體穩(wěn)定，加上磚面形成連續(xù)的SiO2致密層，阻止了氣體和熔融物的侵蝕。加上SiC的熱導率高、熱膨脹系數(shù)小，制品的熱抗震穩(wěn)定性好。這些性能特點使硅莫磚不易斷裂和產(chǎn)生剝落，而且由于熱導率低于鎂質(zhì)材料，使筒體受熱不致過高，這不僅保證了回轉窯筒體的正常運轉，而且節(jié)約了燃料。

　　硅莫磚的另一特點是在使用中會產(chǎn)生微膨脹，本公司的測試結果為0.45%左右，這有利于提高筒體與磚及磚與磚之間的緊密結合，具有良好的體積穩(wěn)定性。但要注意在砌筑時留好熱脹縫，一般在軸向每0.6M—1M，即3—5環(huán)磚需加1環(huán)3mm紙板，徑向磚環(huán)每15塊左右加3mm紙板。

　　此外硅莫磚的使用性能也明顯的優(yōu)于抗剝落高鋁磚和耐磨性較好的磷酸鹽高鋁磚，所以可生產(chǎn)各種牌號，通過性價比進行選擇，用于不同段帶，在回轉窯中的使用范圍正在不斷擴大。

　　硅莫磚的性能來自于它的工藝，首先在原料上需選擇Al2O3高于80%的特級礬土，碳化硅要純而且莫氏硬度要求接近9.5，本公司對碳化硅的選擇非常嚴格，這種礦物天然的極為罕見，產(chǎn)品大多在電爐中用SiO2和C通過高溫合成SiC，原料不同會產(chǎn)生質(zhì)量差異，目前，SiC的生產(chǎn)工藝中，原料中的SiO2來自天然硅石，C取自煤炭焦和石油焦，從我們的研究結果看，用石油焦與SiO2合成的碳化硅，在硬度和耐磨性等方面指標較高，適合用作硅莫磚。由這些原料制作成的燒成磚主晶相為莫來石、碳化硅和剛玉，這些礦物硬度都很高，這就為致密高強的耐火制品奠定了基礎。

　　原料是基礎，配料更要精細，成型壓力對該磚種的高強致密起決定性作用，本公司用公稱壓力超過600T的壓機進行壓制，對磚塊的體積密度和外型尺寸進行嚴格控制，半成品合格后才能入窯燒成。硅莫磚的制作難度與二等高鋁磚有相似之處，為了達到莫來石充分結晶形成交錯網(wǎng)絡，較高的燒成溫度和足夠的保溫時間是必不可少的，本公司以天然氣為燃料的隧道窯最高燒成溫度可達1600℃，足以保證硅莫磚的燒成要求，可以毫不夸張的說本公司真正用 “高純原料、高壓成型、高溫燒成”的“三高”工藝精心制作硅莫磚，而且在管理上也達到高標準、嚴要求，每個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都有質(zhì)量保證體系進行監(jiān)管，每天的檢測結果生產(chǎn)主管都要簽字，承擔責任，甚至每一塊磚表面也要打磨整齊，通過這樣的嚴格管理使“三高”工藝的優(yōu)勢真正得到發(fā)揮。我們深知一座窯爐的壽命往往由于幾塊磚的突然損毀而導致停產(chǎn)，所以質(zhì)量控制必須做到全面精細，任何疏漏都要杜絕，只有這樣才能贏得用戶的信任，產(chǎn)生的品牌效應。

　　三、硅莫磚在水泥回轉窯的應用和發(fā)展前景

　　目前的硅莫磚在國內(nèi)大型水泥回轉窯上得到廣泛應用，以60M長的回轉窯為例，除了長約20M的燒成帶用直接結合鎂鉻磚以及前后窯口各0.8M左右的澆注料外，其余部位可采用不同牌號的硅莫磚。

　　經(jīng)使用后，用戶的普遍反映是硅莫磚的抗熱震穩(wěn)定性好，高溫強度好，使用過程中抗侵蝕，不剝落，不斷裂，使用壽命明顯延長。其原因為水泥回轉窯過渡帶的磚面溫度為1400℃左右，而硅莫磚的荷重軟化開始溫度在1500℃以上，足以抵抗高溫沖擊，加上制品結構致密，抗侵蝕和耐磨性特別好，是過渡帶的理想磚種。加上該磚種抗熱震穩(wěn)定性好、熱導率不高，正是后過渡帶工藝特性所要求的，使用壽命是抗剝落磚的1.5——2倍。由于耐磨性好、熱穩(wěn)定性好，所以該磚種也適合在冷卻帶使用，壽命可達兩年以上，是傳統(tǒng)高鋁磚使用壽命的3——5倍。例如：浙江余姚舜江水泥公司2500t/d水泥回轉窯21.55m原用直接結合鎂鉻磚，使用壽命310天，改用硅莫磚使用壽命達410天；安徽淮北礦業(yè)集團2500t/d水泥回轉窯次燒成帶原用鎂鋁尖晶石磚，過渡帶原用抗剝落高鋁磚，在一年內(nèi)搶修換磚多達3次，最短的在三個月就出現(xiàn)紅窯。而在次燒成帶和過渡帶改用硅莫磚后，窯的使用壽命長達15個月。本公司生產(chǎn)的高強致密硅莫磚在寧夏勝金水泥公司的2500t/d回轉窯的過渡帶等部位已經(jīng)使用了13個月，沒有發(fā)現(xiàn)任何問題，現(xiàn)仍在使用中。云南紅塔滇西水泥股份有限公司在2005年回轉窯的綜合運轉率只達到82.1%，2007年在過渡帶（18m—36m處）改用硅莫磚后，避免了后過渡帶的結圈，使回轉窯連續(xù)運轉了15個月，而且改善了物料滾動和通風條件，提高了水泥熱料的產(chǎn)量和質(zhì)量。

　　硅莫磚以其優(yōu)良的性能及合理的價格正在日益應用于水泥回轉窯，正在逐步代替原來配置的尖晶石磚、抗剝落高鋁磚及磷酸鹽結合高鋁磚等傳統(tǒng)產(chǎn)品。海螺集團所屬水泥回轉窯都已用上硅莫磚，平均使用壽命達一年半。這說明硅莫磚作為水泥回轉窯的主要用材已進入成熟期，已被廣大用戶認可。作為生產(chǎn)廠家來說除了保證產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定外，實際上還可以在此基礎上發(fā)展新的牌號或品種。

　　本公司在浙江長興的生產(chǎn)基地對如何進一步提高硅莫磚的高溫強度和抗熱震穩(wěn)定性繼續(xù)在研究。例如在硅莫磚中適量引入鋯英砂，在高溫燒制中，ZrO2晶型轉化中產(chǎn)生的微膨脹在剛玉、莫來石晶體間產(chǎn)生微裂紋，能消除熱應力，從而提高制品的抗熱震穩(wěn)定性，使用中不易產(chǎn)生剝落和掉片，還能提高抗侵蝕能力，從而進一步提高使用壽命。此外在高鋁材質(zhì)中適當加入硅線石，紅柱石，藍晶石，利用其在高溫下的膨脹性提高制品的抗蠕變性和高溫強度，而且能提高抗熱震穩(wěn)定性。所以本公司在硅莫磚為主導產(chǎn)品的基礎上，已開發(fā)出鋯莫磚，加入“三石”系列的改性硅莫磚等也可投入批量生產(chǎn)?？傊?，本公司堅持以專業(yè)技術和全面創(chuàng)新，打造行業(yè)典范為中心，竭誠為水泥回轉窯提供優(yōu)質(zhì)耐火材料和配套服務，經(jīng)過數(shù)年努力，得到了行業(yè)和社會的認可。去年3月底，國家建材報用通欄標題提出六大絕熱耐火材料企業(yè)，打造優(yōu)勢品牌，領銜建材市場，圣奧名列其中。標題為“圣奧耐材以優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品獲得用戶青睞”，專家點評中指出：“公司視產(chǎn)品質(zhì)量為企業(yè)生命，強化生產(chǎn)管理、注重科技開發(fā)和技術創(chuàng)新；注重國內(nèi)外的技術交流和合作，年生產(chǎn)各種耐火材料達10萬余噸，圣奧牌耐火材料已銷往全國各地，并且已經(jīng)走向世界”。

　　本公司十分珍惜已經(jīng)取得的榮譽，更加強烈的意識到任重而道遠，眾所周知，材料的生產(chǎn)、使用、研究和發(fā)展情況標志著一個國家的物質(zhì)文明程度。本公司決心與水泥行業(yè)的同仁們一起開辟更加美好的未來。