抗熱震穩(wěn)定性
高鋁磚的抗熱震性介于黏土制品和硅質(zhì)制品之間。850℃水冷循環(huán)僅為3?5次。這主要是由于剛玉的熱膨脹性較莫來(lái)石高,而無(wú)晶型轉(zhuǎn)化之故。目前,可以從改善制品的顆粒結(jié)構(gòu),降低細(xì)粉料的含量及提高熟料臨界粒度尺寸和顆粒級(jí)配,來(lái)提高制品的抗熱震穩(wěn)定性能。
制造硅磚的原料為硅石。硅石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。有害的雜質(zhì)是Al2O3、K2O、Na2O等,它們嚴(yán)重地降低耐火制品的耐火度。硅磚以SiO2含量不小于96%的硅石為原料,加入礦化劑(如鐵鱗、石灰乳)和結(jié)合劑(如糖蜜、亞硫酸紙漿廢液),經(jīng)混練、成型、干燥、燒成等工序制得。
硅磚生產(chǎn)工藝大體上與其他材質(zhì)耐火磚類(lèi)似。不同點(diǎn)在于前者增長(zhǎng)了石灰和礦化劑的制備體系。
顆粒構(gòu)成的選擇
硅質(zhì)坯體加熱時(shí)的疏松和燒結(jié)才能取決于顆粒構(gòu)成中粗細(xì)兩種粒度的性質(zhì)和數(shù)目。
采用細(xì)顆粒構(gòu)成的磚坯時(shí),在燒成時(shí)有利于減少緊縮,減少磚體的裂紋和體積改動(dòng),前進(jìn)制品率,還可前進(jìn)制品中鱗石英的含量,但泥料顆粒細(xì)致,也將招致硅磚氣孔率的前進(jìn)。
相同往常硅磚的臨界粒度以2~3mm為好。
燒成
硅磚在燒成過(guò)程中發(fā)生相變,并有較大的體積變化,加上磚坯在燒成溫度下形成的熔液量較少(約10%左右),使其燒成較其它耐火材料困難得多。
硅磚在燒成過(guò)程中的物理化學(xué)變化在150℃以下從磚坯中排出殘余水分在450℃時(shí),Ca(OH)2開(kāi)始分解;450~500℃時(shí)Ca(OH)2脫水完畢,硅石顆粒與石灰的結(jié)合破壞,坯體強(qiáng)度大為降低。在550~650℃范圍內(nèi),?—石英轉(zhuǎn)變?yōu)棣痢ⅲ捎谵D(zhuǎn)變過(guò)程中伴有0.82%的體積膨脹,故石英晶體將出現(xiàn)密度不等的顯微裂紋。
為了在高溫階段使溫度緩慢均勻上升,在生產(chǎn)中通常采用弱還原火焰燒成。同時(shí)還可以使窯內(nèi)溫度分布均勻,減少窯內(nèi)上下溫差,避免高溫火焰沖擊磚坯,達(dá)到“軟火” (均勻緩和火燒成)燒成要求。
硅磚高燒成溫度不應(yīng)超過(guò)1430℃。硅磚燒成至高燒成溫度后,通常根據(jù)制品的形狀大小,窯的特性,硅石轉(zhuǎn)變難易,制品要求的密度等因素,給以足夠的保溫時(shí)間。硅磚燒成后的冷卻,高溫下(600~800℃以上)可以快冷,低溫時(shí)因有方石英和鱗石英的快速晶型轉(zhuǎn)變,產(chǎn)生體積收縮,故應(yīng)緩慢冷卻。
在擬訂燒成曲線時(shí),除應(yīng)相符上述懇求外,還應(yīng)考慮:
)材料的加熱性質(zhì);
參與物的數(shù)目和性質(zhì);
)磚塊的外形大小。其他如燒成窯的布局、大小、裝窯方法、窯內(nèi)溫度分布等均有影響。
硅磚同大多數(shù)燒結(jié)耐火磚一樣均采用半干法生產(chǎn)制品、隧道窯燒成,它在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)裂紋是導(dǎo)致其廢品率提高的主要原因之一。小編將在下一篇文章中對(duì)硅磚成品的裂紋類(lèi)型和成因進(jìn)行分析,說(shuō)明通過(guò)嚴(yán)格控制硅磚生產(chǎn)主要的機(jī)壓成型和燒成工藝環(huán)節(jié),能減少硅磚裂紋形成,并顯著提高產(chǎn)品質(zhì)量。