電熔莫來石磚俗稱鐵磚,屬于弱酸性耐火材料。其制造方法與電熔鋯剛玉磚的生產(chǎn)工藝是一樣的,即是把經(jīng)過精選和預(yù)處理的原料投入電爐,使其熔化,經(jīng)過一段時(shí)間后注入模型成型。主要成分是Al2O3,其含量可達(dá)75%以上,SiO2含量約15%,除剛玉結(jié)晶外,主要是莫來石結(jié)晶,玻璃相填充在晶相之間。 電熔莫來石磚的密度沒有電熔鋯剛玉磚大,但密度也達(dá)2.7~3.2g/cm3。耐火度為1730〜1800℃。荷重軟化溫度為1700℃以上。
電熔耐火材料由于致密,氣孔率低,在受到熱沖擊和不均勻加熱時(shí),沒有氣孔做緩沖調(diào)節(jié),所以極易炸裂。
電熔莫來石磚在鑄造時(shí),磚體與鑄型接觸部位首先冷卻形成外殼,而后由外向內(nèi)逐漸冷卻固化。由于外殼先固化定形,內(nèi)部固化時(shí)外殼不能收縮,因而在鑄口附近形成空洞,俗你縮孔。電熔磚按鎖孔可分為無縮孔電熔磚、半縮孔電熔磚、普通電熔磚?s孔是影響質(zhì)量的最大因素。
電熔莫來石磚主要使用在玻璃熔窯等工業(yè)窯爐中。電熔莫來石磚的抗侵蝕能力比粘土 磚等燒結(jié)耐火材料強(qiáng),在玻璃熔窯的池窯中的使用壽命為粘土磚的2〜2。5倍。
電熔莫來石磚是最古老的電熔耐火材料,F(xiàn)在雖然出現(xiàn)了耐蝕性好的各種電熔耐火材 料(例如電熔鋯剛玉磚)。但電熔莫來石磚仍在使用,其主要原因是它雖比其他電熔耐火材料差,但又比燒結(jié)耐火材料好,因而在玻璃熔窯中用來做下層池壁磚,可以使池壁上層和下層壽命均衡,以降低造價(jià)。
莫來石的組成是3Al2O3·2SiO2,熔點(diǎn)為1910℃,硬度大。
電熔莫來石制品通常選用高鋁礬土、鐵礬土、工業(yè)鋁氧及耐火粘土為原料。正確選擇配料組成是制取莫來石含量高、剛玉和玻璃相量少的電熔磚的重要工藝條件。配料的鋁氧系數(shù)表征配料中Al2O3和SiO2相對含量,并間接地反映電熔磚中生成莫來石的數(shù)量。配料中加入少量還原劑(木炭或細(xì)晶焦炭)。為使熔融過程中產(chǎn)生的氣體易于逸出,在配料中應(yīng)加入少量木屑,在溫度900〜2200℃之間進(jìn)行熔融。
將熔液注入一定形狀和尺寸的模型中中,經(jīng)冷卻成為具有一定形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)致密組織均一的電熔磚。制品還要進(jìn)行熱處理,目的是制得含有大量給定的結(jié)晶相和最少量的玻璃 相的鑄塊。經(jīng)熱處理后的鑄塊應(yīng)該具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度而無過大的內(nèi)應(yīng)力。熱處理也跟電熔鋯剛玉磚一樣,即分為結(jié)晶和退火兩個(gè)階段。
結(jié)晶使電熔莫來石磚內(nèi)部的茛來石結(jié)晶呈纖維狀,晶粒細(xì)小,均勻分布。剛玉晶粒有足夠時(shí)間與熔液作用形成莫來石,從而使電熔磚中莫來石有最大的含量。
退火即鑄件的冷卻。鑄件在冷卻過程中,由于各部分散熱不均勻,鑄件內(nèi)部存在溫度梯度,產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力,會造成幵裂和缺棱缺角。為了避免產(chǎn)生過大的應(yīng)力,鑄件必須緩慢冷卻。退火方法有兩種,自退火和外部供熱退火。
最后進(jìn)行機(jī)械加工。由于模型形狀不正確,澆鑄時(shí)上下收縮不一致,鑄口的存在以及加入冷卻物所造成的鑄件表面皺折缺陷等,電熔磚一般應(yīng)經(jīng)表面加工處理后才能應(yīng)用。但電熔磚的硬度很大,加工很困難,通?刹捎梅尤┧苣z結(jié)合的粗粒度(16~20mm)金剛砂輪進(jìn)行切割。