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三种莫来石耐火砖产品特点介绍

时间:2019-03-06 来源:耐火砖厂家 浏览次数:


  莫来石砖的生产工艺与高铝耐火砖的生产工艺相似。采用合成莫来石熟料为颗粒料,细粉为合成莫来石熟料,或采用白刚玉、石英粉以及纯净粘土配制成相当于莫来石组成的混合细粉。根据产品特点有常规产品、低蠕变产品和电熔莫来石砖。
 


 

  莫来石耐火砖是将颗粒料和细粉按比例配合,常用配比为:颗粒料45%~55%,细粉(<0.088mm)55%~45%。均匀混合后,高压成型。烧成温度为1550~1600℃。当采用电熔合成莫来石熟料为颗粒料时,其烧成温度应大于1700℃。

 

  用红柱石制造低蠕变烧结莫来石砖以红柱石作骨料,硅线石作中间颗粒,硅线石粉、矾土粉、工业氧化铝粉、粘土粉的共同细磨粉作基质料可制作烧结莫来石砖。其原料配比如下:骨料:中间颗粒:细粉=50:12:38。配料中加入复合结合剂,用260t摩擦压砖机成型。坯体经烘干至残余水分小于1%,装入倒焰窑中进行烧成。烧成温度为1490℃,保温19h,制品的气孔率可达17.15%,体积密度2.53g/cm3,常温耐压强度136.5MPa,荷重软化温度1627℃。1450℃,50h蠕变率可达0.87%。如果烧成温度为1450℃,保温时间延长至26h,也可以达到烧结的目的。但是,物理性能指标比1490℃烧成的制品指标低一些。例如1450℃,50h蠕变率为0.98%。
 

 

  低蠕变莫来石砖主要用于热风炉炉顶、高炉炉身和炉底、玻璃熔窑蓄热室、陶瓷烧结窑、石油裂解系统炉衬等。

 

  电熔莫来石砖以高铝矾土为原料,将不同的矾土配成莫来石的组成(3Al2O3·2SiO2,质量百分比是Al2O3 72%、SiO2 28%)。在2300℃左右熔融,于1850℃下浇铸于砂型内,然后进行退火以消除应力。主要晶相为莫来石和刚玉,玻璃相填充在晶相间。其耐玻璃液侵蚀比烧结的耐火材料强,但不如其他电熔耐火材料。加入少量(7%~8.5%)二氧化锆,可以使莫来石晶相变小,砖组织致密,莫来石量增至60%~70%,相对地降低了玻璃相的含量、并减少了制品的裂纹。电熔莫来石砖的热膨胀系数低、抗热震性好、耐玻璃液的侵蚀性强。

 

  制造电熔莫来石砖时,在冷却过程中首先析出刚玉晶体,然后在析出莫来石晶体。余下少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等较后成为玻璃相。玻璃相在砖中所占比例达25%。其中含有许多低熔点物质,因此抗侵蚀性比其他电熔砖差。玻璃相中还存在气泡和还原性物质,因而使用时会污染玻璃液。

 

  配料可根据使用条件所确定的Al2O3含量而定,目前较常见的配料方法为:

 

  ①合成莫来石(烧结的或电熔的)为骨料+合成莫来石细粉;

 

  ②合成莫来石(烧结或电熔)为骨料+合成莫来石细粉+ Al2O3细粉+高纯粘土粉;

 

  ③合成莫来石(烧结或电熔)与电熔白刚玉为骨料+合成莫来石细粉+ Al2O3细粉+高纯粘土粉。粒度配比应根据“两头大、中间小”的配料原则进行配制。用亚硫酸纸浆废液或聚合氯化铝或多聚磷酸盐作结合剂,经混练均匀后,高压成型,于高温窑内烧成,烧成温度根据耐火砖中Al2O3含量而定,一般在1600~1700℃之间。

 

  莫来石耐火砖中通常含有TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和Na2O等杂质氧化物,天然原料生产的莫来石中的杂质含量要比人工合成原料高。

 

  这些杂质氧化物在莫来石中起熔剂作用,降低熔液的形成温度和粘度,增大液相的生成量,提高熔液对固相的溶解速度和溶解数量,但各杂质氧化物所起的作用强弱程度不同,其中以K2O和Na2O对液相形成温度影响较大,K2O和Na2O分别使其无变量点温度降低513~724℃,同时还起分解莫来石的作用。在这些杂质氧化物中,TiO2的影响较小,仅使无变量点温度降低101~107℃。

 

  当TiO2含量较少时,除了部分固溶于莫来石中形成有限固溶体,促进莫来石生成和晶体发育长大外,还有部分在高温下进入液相形成玻璃体。高温下Fe2O3在莫来石和刚玉中有一定固溶度,形成有限固溶体。它在刚玉中的固溶度较在莫来石中的高,由于固溶体的形成,使莫来石和刚玉的晶格长大。

 

  Fe2O3对A12O3一SiO2系材料的始熔温度与系统中的A12O3含量或者说与A12O3/SiO2比值有关,当A12O3/SiO2比值<2.55时,始熔温度为1380℃,若A12O3/SiO2比值>2.55时,始熔温度提高到1460℃,并随其A12O3含量提高而逐渐提高。在还原气氛下,Fe2O3被还原成而脱溶进入玻璃相,并使系统的始熔温度下降,分别下降至1240℃和1380℃。

 

  总之,随着莫来石砖中A12O3含量的提高,其高温性能提高;而熔剂量增多,高温性能降低。据此,严格控制杂质氧化物含量,尤其K2O、Na2O和的含量,是获得高性能莫来石质耐火砖的重要措施。在含有碱类成分熔渣或气体环埔中傅用,对莫来石砖均具有严重的侵蚀作用。

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