[科普中國]-粘土質(zhì)耐火材料

簡介

氧化鋁含量一般是30%～45%，熱穩(wěn)定性好，耐火度1580～1750℃。廣泛用于砌筑高爐，平爐，回轉(zhuǎn)窖，隧道窖，池窖等。標(biāo)準(zhǔn)耐火磚的規(guī)格是230毫米×113毫米×65毫米1。

粘土耐火制品的分類粘土耐火制品主要有粘土磚和不定形耐火材料，粘土耐火制品因其生產(chǎn)簡便，價(jià)格便宜，廣泛應(yīng)用于高爐、熱風(fēng)爐、均熱爐、退火爐一、鍋爐、鑄鋼系統(tǒng)以及其他熱工設(shè)備是消耗量較大的耐火制品之一。

粘土質(zhì)耐火材科的原科粘土質(zhì)耐火材料的原料為耐火粘土。耐火粘土的礦物組成主要是高嶺石，并伴有少量的石英、硫鐵礦、金紅石一、蠟石及有機(jī)物等雜質(zhì)。耐火愁土的性能主要取決于高嶺石，但雜質(zhì)的危害極大其中危害最大的是Fe2O3和TiO2，它們使磚坯在燒成時(shí)產(chǎn)生鼓泡、熔洞及黑斑等缺陷會(huì)降低燒成率和制品耐火睦能因此，上述雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)嚴(yán)格控制在：CaO+ MgO小于0.6%-1.5%. Na2O+K2O小于1.5%。雜質(zhì)總的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必須小干6%2 。

粘土耐火制品的生產(chǎn)1.生產(chǎn)流程

粘土耐火制品生產(chǎn)流程的選擇。主要取決于原料的性質(zhì)或成品的質(zhì)量要求其工藝流程大致有3種：

流程1是制造一般粘土制品如粘土磚、澆鑄用磚等采取的工藝流程而流程2、3是制造優(yōu)質(zhì)粘土制品的工藝這兩種工藝的不同在于后者是將部分軟質(zhì)粘土以泥漿形式加入泥料中。多熟料粘土質(zhì)制品采用這一工藝流程生產(chǎn)，可以顯著地改善泥料的成型性能及制品的物理和高溫性質(zhì)。

2.原料準(zhǔn)備

主要是粘土熟料的制備和結(jié)合粘土的制備其中，熟料的制備是將耐火粘土原料經(jīng)高溫鍛燒制成各級(jí)顆粒料和細(xì)粉結(jié)合粘土的制備是將粘土粗碎、干燥、細(xì)磨成粉及調(diào)漿。

3.配料、混練與成型

以短燒的耐火粘土熟料為瘠料，配以一定比例的結(jié)合粘土制成混合料?；旌狭现惺炝纤急壤?，稱為多熟料制品。此種制品體積穩(wěn)定性高，其他性質(zhì)也較好，但需要強(qiáng)力成型。多熟料磚是生產(chǎn)與應(yīng)用最廣泛的粘土制品。

4.干燥

粘土磚磚坯含水量依成型方法而不同，半干壓成型坯含水量低，水分蒸發(fā)時(shí)幾乎不發(fā)生收縮，可快速干操，或直接裝車入窯。含水較多的磚坯?？深A(yù)先采用適當(dāng)?shù)淖匀伙L(fēng)干或熱氣加熱干燥。然后送入隧道窯。干燥過程控制的關(guān)鍵因素為干燥速度應(yīng)以保證磚坯不變形、不開裂和具有一定強(qiáng)度為原則?？刂谱罱K進(jìn)入燒成窯內(nèi)的磚坯含水量在2%以下。

5.燒成

燒成的目的是使磚坯燒結(jié)，使其具有一定強(qiáng)度的外形尺寸、致密性與氣孔率，力學(xué)強(qiáng)度要高，體積穩(wěn)定性較好，耐火性能好3。

粘土質(zhì)耐火材料的性質(zhì)粘土質(zhì)耐火制品的性質(zhì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng)，各等級(jí)耐火粘土的理化指標(biāo)：

1.耐火度

粘土質(zhì)耐火制品的耐火度較低，為1580℃-1770℃，主要與制品的化學(xué)組成有關(guān)。一般情況下耐火度隨Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而提高，隨雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)尤其是Fe2O3和堿金屬的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而顯著降低。

2.高溫耐壓強(qiáng)度

粘土磚高溫耐壓強(qiáng)度隨Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而增大同時(shí)受低熔點(diǎn)物質(zhì)高溫下出現(xiàn)液相溫度、液相的數(shù)量及其粘度影響。一般在800℃以上可出現(xiàn)塑性變形塑性變形的出現(xiàn)可以消除制品內(nèi)應(yīng)力的影響，使強(qiáng)度提高。

3.荷重軟化溫度

粘土質(zhì)耐火制品的荷重軟化溫度主要取決于制品中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和雜質(zhì)的種類及數(shù)量。與其他制品相比，雖然在粘土質(zhì)耐火制品中有熔點(diǎn)很高的莫來石晶相但在較低的溫度下（1250℃-1400℃）就開始軟化。

4.高溫體積穩(wěn)定性

粘土質(zhì)耐火制品長期在高溫條件下使用，會(huì)產(chǎn)生殘余收縮，這是由于在生產(chǎn)過程中加入一定數(shù)量的結(jié)合劑（如結(jié)合粘土）在燒成時(shí)礦化作用不徹底造成的。

5.抗熱震性

粘土質(zhì)耐火制品的抗熱震性好，普通粘土磚在1000℃下，水冷循環(huán)達(dá)10次以上，多熟料粘土磚可達(dá)50-100次或更高。

6.抗渣性

粘土質(zhì)耐火制品屬酸性耐火材料抵抗弱酸性爐渣浸蝕的能力強(qiáng)對(duì)酸性和堿性爐渣的抵抗能力較差，提高制品的致密度，降低氣孔率，能提高制品的抗渣性能。增大Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，抗堿性渣浸蝕能力提高隨SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加抗酸性渣的能力增強(qiáng)1。

等級(jí)劃分 氧化鋁含量在30%～48%的硅酸鋁質(zhì)耐火材料。耐熱震性較好。荷重軟化開始溫度1250～1450℃。高溫性能較好，由制品中氧化鋁含量和雜質(zhì)（三氧化二鐵、氧化鉀、氧化鈉）含量決定。例如普通黏土制品，按氧化鋁含量而分為一等（不小于40%）、二等（不小于35%）和三等（不小于30%），其相應(yīng)耐火度分別為1730℃，1670℃和1610℃。用作高爐、熱風(fēng)爐、加熱爐、鍋爐、石灰窯、玻璃窯、陶瓷燒成窯中的耐火材料。