耐火磚是冶金、水泥、陶瓷及玻璃等工業(yè)的重要筑爐材料。耐火磚的好壞不僅關(guān)系窯爐設(shè)備的壽命,而且對這些工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量也有很大考究。雖然現(xiàn)在很多的耐火磚廠家在生產(chǎn)耐火磚技術(shù)和原料的配制上都有了很大的技術(shù)進步但是,目前仍有一些耐火磚廠家的生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量不夠好,應采取措施迅速改進。
耐火磚的質(zhì)量好壞,可以從耐火度、荷重軟化溫度、常溫耐壓強度、殘余線收縮和氣孔率等主要指標進行鑒定,影響這些指標的因素很多,下面做簡單說明。
1.耐火度:耐火度就是耐火磚在使用過程中能抵抗高溫而不融化的性質(zhì),是評定質(zhì)量的重要指標之一。如果耐火度不高,在使用過程中由于長時間受高溫作用,磚內(nèi)部便會產(chǎn)生大量液相,致使全部砌體因熔化而破壞。耐火度的高低取決于原料的化學礦物成分、原料的顆粒組成及業(yè)液相的粘度等。
2.荷重軟化溫度:荷重軟化溫度關(guān)系窯爐在高溫下的結(jié)構(gòu)強度,一般采用耐火磚在每平方公分2公斤靜止負荷作用下所引起的一定數(shù)量變形的溫度表示。玻璃相少、結(jié)晶形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和氣孔率小的磚、荷重軟化溫度較高。
3.常溫耐壓強度:表示耐火磚的結(jié)構(gòu)強度和承擔靜止負荷的能力:對磚抵抗沖擊作用和摩擦作用有很大關(guān)系。耐壓強度取決于制品的密度、原料成分和燒結(jié)程度等因素。
4:氣孔率:氣孔率與抗渣侵蝕性有很大關(guān)系?乖治g性主要取決于耐火材料的化學性質(zhì)(酸性,堿性,中性)。粘土磚屬于偏酸性耐火材料,提高AL2O3含量能增加對酸性和堿性熔渣的侵蝕抵抗性。同樣化學性質(zhì)的材料由于氣孔率大,會增加磚料與熔渣的接觸面積,使熔渣借助于氣孔向磚體內(nèi)部滲透,抗渣侵蝕性降低。氣孔率大小取決于粒料的顆粒組成、堆積密度和同品的燒結(jié)程度等因素。
5:殘余線收縮:殘余線收縮時耐火材料在高溫下的體積固定性。磚在使用過程中由于長期受熱,磚還進一步燒結(jié),體積產(chǎn)生收縮,造成爐體裂縫合變形。為了減少殘余收縮,制品應在足夠的溫度下燒成。
粘土耐火磚的質(zhì)量與原料選擇、粒度配合、制料、成型、干燥和燒成等一系列工藝過程有關(guān),任何一個環(huán)節(jié)操作不良,都會影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。
1,粘土的選擇:粘土的耐火度和燒結(jié)性與制品的質(zhì)量有很大關(guān)系,含AL2O3多的粘土的耐火度高,堿性物質(zhì)(K2O、NaO、CaO、MgO)會降低粘土的耐火度,鐵質(zhì)不僅會降低耐火度,并有使制品產(chǎn)溶洞的缺陷。粘土的燒結(jié)性取決于粘土的分散性和易熔物數(shù)量,難燒結(jié)的粘土不能制成高強度和低氣孔率的磚。應選擇含有機夾雜物少的粘土作為結(jié)合粘土,耐火度與熟料接近,最好不低于1690℃:熟料的煅燒溫度最好超過磚的燒成止火溫度,使粘土達到完全燒結(jié)。煅燒不良的熟料,在燒成過程中收縮大,將會造成產(chǎn)品裂紋和強度下降。熟料中AL2O3不小于45%,RO不大于6%,F(xiàn)e2O3不大于1.5%。
2.確定合理的顆粒組成:顆粒組成對制品的強度和密度有很大關(guān)系。只有大、中、小的顆粒適當配合,才能制得最大堆積密度的制品。一般顆粒組成應在以下范圍:0.5~2公厘的大顆粒在45%~55%,0.5~0.088公厘的中顆粒不超過15%,小于0.088公厘的細粉再35~40%。在粉碎條件允許下,必須保證細粉達到以上要求。采取細顆粒配方有以下優(yōu)點:①坯料粒度分布均勻:②磚的邊角整齊,表面光滑平整:③提高耐壓強度和荷重軟化溫度:④顯著降低氣孔率,提高抗渣侵蝕性。
3.適當增加熟料的比例:目前一般廠用熟料占50%,很難得到質(zhì)量優(yōu)良的磚,應采取多數(shù)料配方,例如:熟料60~80%,硬質(zhì)土10~20%,軟質(zhì)土15~25%。它有以下優(yōu)點:①由于粘土用量少,相對減少了磚內(nèi)雜質(zhì),可提高耐火度和荷重軟化溫度:②增加堆積密度,降低氣孔率,提高抗渣侵蝕性,③干燥和燒成過程收縮小,④提高對溫度急變的抵抗性、減少重燒收縮等。
4.改進制料操作:粉碎玩的泥料須拌和均勻,在合泥機中干碾1~2分鐘,加水后再濕碾10分鐘左右。合泥的目的在于使泥料和水分分布均勻,并經(jīng)過擠壓作用,提高泥料的密度。最好將部分結(jié)合粘土制成泥漿,使之均勻包裹在熟料顆粒周圍,形成一層粘土薄膜,充分發(fā)揮在干燥和燒成過程中的結(jié)合作用。泥料和水分要分布均勻,如水分不均、泥料配合不勻,干燥和燒成過程中產(chǎn)生不均勻的收縮,將使制品產(chǎn)生裂紋。沒有合泥設(shè)備的工廠,暫時可采取困泥的方法,讓水份滲透均勻,使粘土粒子充分崩解,提高泥料的可塑性。
5.改進成型操作:用機械成型較好,高壓成型的制品密度大、強度高。如用手工成型,要增加打錘次數(shù):成型要先輕后重,多大立錘,兩面加壓,使料內(nèi)空氣能逐漸排出。成型水分應適當降低,機械成型在6~8%,手工成型9~11%。干燥窯采取分段逐漸的升溫方法,如急劇加熱,溫度驟升,坯體外部水分迅速蒸發(fā),和內(nèi)部水分擴散速度失掉平衡,由于不均收縮產(chǎn)生的應力,易在成制品裂紋。
6.改進燒成操作:燒成是制造耐火磚最后一個工序,在操作中要注意以下幾點:
①,碼窯要做到平、正、直,坯與坯,列與列要適當留出縫隙和火道,坯與窯墻、窯頂應保持適當距離,以減少煙火在窯內(nèi)流動的阻力。
②確定正確的止火溫度及各階段的升溫時速。止火溫度用高于結(jié)合粘土的燒結(jié)溫度,一般可在1300~1350℃維持2~4小時,使制品燒透,增加莫來石晶相的生成,改善制品的物理性質(zhì),關(guān)于燒成速度問題,應根據(jù)制品在加熱過程中的化學—物理變化、結(jié)合產(chǎn)品形狀、原料、窯爐等條件,制定出適當?shù)臒汕。
③平衡窯爐平面及上下溫度。調(diào)整平面溫差最有效的方法是調(diào)整密底吸火孔。調(diào)整上下溫度差可用上密下稀裝窯、調(diào)整擋火墻高度等方法。
我公司鄭州駒達耐火材料有限公司再生產(chǎn)粘土耐火磚的同時熟練掌握了原料的配比,機壓成型的次數(shù)、窯車的碼垛、及燒結(jié)溫度每一步操作都決定了產(chǎn)品的質(zhì)量,駒達耐材致力打造全新粘土耐火磚的新品質(zhì)。