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编辑:admin   分类:耐火知识   发布:2021-03-13 14:13   浏览:
摘要: 高铝砖厂家 ...
高铝砖可以说是耐火材料行业中应用最为广泛的耐火砖之一。高铝砖规格尺寸分为上百种,可用于钢铁行业、建材行业、电力行业等多种热工窑炉。
一般来说把Al?O?含量大于48%的硅酸铝质耐火材料统称为高铝质耐火材料,定型的产品即为常用的高铝砖,一般分为三个等级:Ⅰ等:Al?O?>75%;Ⅱ等:Al?O? 60%?75%;Ⅲ等:Al?O? 48%?60%。
烧制一级高铝质耐火砖,通常烧成温度为1700到1800℃;烧制二级高铝砖,通常烧成温度为1600到1700℃;烧制三级高铝质耐火砖,通常烧成温度为1500到1600℃;高铝砖和多熟料黏土砖的生产工艺类似,其主要耐火原料有:含水铝氧矿物(一水铝石、三水铝石等)为主要组成的高铝矾土;硅线石族矿物(包括蓝晶石、红柱石、硅线石等);人工合成原料,如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。不同之处在于配料中熟料比例较高,可高达90%?95%,熟料在破碎前需分级拣选和筛分除铁,烧成温度较高,如Ⅰ、Ⅱ等高铝砖用隧道窑烧成时一般为1500?1600℃。
对于高铝砖的型号和规格我们在本文不过多的做阐述,如果对于型号规格尺寸想了解更多的可以在下方留言,小编会单独发相关文件给您。
关于理化指标
高铝砖的耐火度波动范围大,一般为1770?2000℃,主要受Al?O?含量的影响,随着制品中Al?O?含量的增加而提高。同时耐火度还受杂质含量和种类的影响,与制品的矿相结构有关。
高铝砖荷重软化开始变形温度大于1400℃,并随着Al?O?含量的增加而提高。Al?O?含量小于71.8%的制品,荷重软化温度取决于莫来石和玻璃相的数量比例,随莫来石数量的增加而提高。玻璃相的数量和性质对荷重软化点有明显影响。Al?O?含量为71.8%?90%时为莫来石、刚玉质制品,随Al?O?含量的增加,玻璃相量基本不变,刚玉虽有增多,但莫来石却有减少;故荷重软化温度提高不显著。Al?O?含量超过90%以后,随Al?O?含量的增加,玻璃相数量减少,荷重软化温度显著提高,由Al?O?90%时的1630℃升至Al?O?100%时的1900℃,荷重软化温度都随Al?O?含量的增加而提高。
高铝砖的热导率随温度升高而降低。当高铝砖中含Al?O?越高时,其莫来石、刚玉晶体越多,则热导率随温度升高而降低的倾向越明显。但在1000℃以上,其下降幅度减小。
现行的有关高铝砖的国家标准、黑色冶金标准、以及建材行业标准有以下6条:
YB∕T 4577-2016 抗渗透高铝砖
GB/T 2988-2012 高铝砖
JC/T 1063-2007 水泥窑用抗剥落高铝砖
YB/T 4439-2014 加热炉用高铝质锚固砖
JC/T 350-2013 磷酸盐结合高铝质砖
GB/T 3995-2014 高铝质隔热耐火砖
关于高铝砖的牌号
普通高铝砖按Al?O?的百分含量分为LZ-80、LZ-75、LZ-70、LZ-65、LZ-55、LZ-48六个牌号,其理化指标见表1。
以1级矾土熟料和电熔白刚玉粉为原料,配入适量膨胀剂,经成型和800℃热处理,可制得热震稳定性较好的高铝砖。以Ⅰ级矾土熟料和电熔白刚玉粉为原料,配入适量膨胀剂,经成型和800℃热处理,可制得热震稳定性较好的高铝砖。
为了降低高铝砖的气孔率,从原料的选用、配料、混合直至成型、烧成各工序都要采取相应的措施。
选用的一级高铝矾土熟料的吸水率以小于5%为宜,二级高铝料吸水率以小于7%为宜。把含水量小于4%的软质粘土和铝矾土熟料混合细磨。用这种混合细磨粉配料,可降低砖坯气孔率。
配料时的颗粒级配,粗中细之比为4:2:4为宜,最大颗粒应不超过5mm。混料时的加料顺序如下:先加入粗颗粒,再加入亚硫酸纸浆废液后预混3min,再加入高铝细粉进行混合。
烧成工艺引起的缺陷
一般情况下,经过烧成后高铝砖中几乎所有的问题都会暴露出来,产生形形色色的缺陷。其中,主要的缺陷有欠烧、过烧、破损、污染、黑心、扭曲、裂纹等。
1、欠烧
欠烧是由于烧成温度不够,或保温时间不足,或漏入冷风引起的问题。一般情况下,欠烧高铝砖的机械强度低、结合松散、敲击时声音低沉、搬运时容易破损,高温性能和抗侵蚀性能差。
2、过烧
过烧是烧成温度过高,或保温时间过长,或火焰直接接触砖面引起的问题。一般情况下,过烧高铝砖的机械强度高、显气孔率低、尺寸收缩多、砖体变形大、结合过于紧密、瓷化严重、敲击时当当作响、抗热震性能很差。不过,当原料含有较高Fe?O?、TiO?等过渡性金属氧化物杂质时,过烧也可能使高铝砖发泡,出现密度降低、显气孔率增大、体积膨胀增大的现象。
3、破损
破损是烧后出现缺棱、掉角、落粒等缺陷。其原因可能是基质数量偏少、结合剂强度不足、搬运时受力过猛、混练不匀、颗粒偏析、成型压力不够或烧成温度偏低等。
4、污染
污染指熔洞、铁斑等缺陷。熔洞的成因可能是煤渣、杂物等低熔物混入制砖料,烧成时使高铝砖熔融所致。铁斑是制造时铁质物质混入原料,烧成时铁质物质氧化扩散所致暗色斑块。其原因可能是在破碎、粉磨时铁质物质混入耐火原料。
5、黑心
黑心是烧后耐火制品中心带有黑色而呈现出的缺陷。黑心的成因可能是制品内部的有机物被氧化前,其表面就被产生的玻璃相密封而致。也可能是制品在还原气氛下烧成,冷却时受氧化性气氛影响所致。一般情况下,黑心制品的抗侵蚀性不佳。
6、扭曲
扭曲是高铝砖制品在高温下受压产生的变形,其标志是高铝砖底面的各棱不在同一平面上。如果成型、装窑、烧成不当,都可能导致高铝砖扭曲。
7、裂纹
裂纹指烧后耐火制品具有的各种裂纹,包括表面的、内部的、显见的、隐蔽的裂纹。高铝砖裂纹的成因各不相同,如成型不当可能出现层裂;干燥、烧成过程中收缩、膨胀过大,或收缩、膨胀不均都会引起裂纹;烧成中砖坯受热、冷却不均,出现不一致的烧成线变化或承受过大热应力也会引起开裂。
裂纹产生的原因则一般有以下几种:
(1)原料原因;
改善措施:高铝砖的主要矿物相组成为莫来石、刚玉和玻璃相。随着制品中Al?O?含量的增加,莫来石和刚玉相的数量也增加,玻璃相相应减少,制品的耐火度和高温性能随之提高。实际生产高铝砖时,要注意所用的高铝矾土熟料的杂质含量进行控制,按照YB/T5179-2005(高铝矾土熟料)的要求,K?O和NaO含量<0.35%~0.6%,尽量采用杂质含量低和烧结程度好的原料进行生产。
(2)泥料原因
泥料中的临界颗粒尺寸、细粉加入量、泥料的混合质量都会影响高铝砖半成品产生裂纹。如基质料一般由细粉组成,烧成过程中产生收缩,而颗粒一般是产生膨胀,两者之间产生较大的变形差而引起内应力,从而使制品产生裂纹。
(3)成型原因。包含砖型的原因、成型模具设计不合理、布料不均匀的原因、成型操作和成型压力的原因
(4)烧成原因
高铝砖的烧结是液相烧结,液相的形成温度和液相量,烧成时的升温速度、气氛条件、坯体在烧成过程中产生的收缩以及二次莫来石化合刚玉再结晶作用会导致不一致收缩,使制品表面产生裂纹。
一般有预热带裂纹、烧成带裂纹、冷却带裂纹。高铝砖产生裂纹的原因是多方面的,可是有一种或者几种因素共同作用,但从实质上来分析,主要由于应力的作用超过高铝砖本身承受的应力才导致裂纹的发生。实际生产过程中由于制品物理化学变化而产生的微裂纹有时对制品提高抗热震性能是有益的,就要根据造成高铝砖裂纹的各种因素来进行分析,作出改善提高制品的成品合格率。
高铝砖的应用
高铝砖主要分为普通高铝砖和改性高铝砖。普通高铝砖是指常用的标准烧成砖,而改性高铝砖主要是指:高荷软高铝砖、微膨胀高铝砖、低蠕变高铝砖和磷酸盐结合高铝砖四种。
一、普通高铝砖。
高铝砖的主要矿物组成为莫来石、刚玉和玻璃相。
普通高铝砖主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。除此之外,高铝砖还广泛地用于平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。
二、高荷软高铝砖。
高荷软高铝砖和普通高铝砖相比,所不同的是基质部分和结合剂部分。
(1)基质部分除添加三石精矿外,按照烧后化学组成接近莫来石的理论组成,合理引入高铝物料(磨细的高铝矾土、工业氧化铝或a-Al2O3 微粉、刚玉粉、高铝刚玉粉)。
(2)结合剂选择优质球黏土等,视品种不同采用黏土复合结合剂,或莫来石质结合剂。
通过采用以上办法,使高铝砖的荷重软化温度提高50-70℃。
三、 微膨胀高铝砖
微膨胀高铝砖是以高铝矾土为主体原料,添加三石精矿,按照高铝砖生产工艺流程制成。为使高铝砖在使用过程中适量膨胀,关键选择好三石矿物和其粒度,控制好烧成温度,使所选的石矿物部分莫来石化,残留部分三石矿物。残留的三石矿物在使用过程中进一步莫来石化( 一次或二次莫来石化),伴着膨胀反应。选择的三石矿物以复合材料为好。因三石矿物的分解温度各不相同。莫来石化产生的膨胀也各有差异,利用此特征,高铝砖因工作温度不同而有相应的膨胀效应,挤紧砖缝,提高砖的整体密实性,从而提高了砖的抗熔渣渗透能力。
四、低蠕变高铝砖
我国长期在热风炉使用的黏土砖、高铝砖的考核指标中,主要是荷重软化温度,未提出蝶变率的指标要求。经过长年使用,出现了砖的变形、开裂、下沉等问题,如果热风炉风温提高,此类问题更加突出。随着炼铁高炉大容积、高风温技术及长寿化的发展,对热风炉用耐火材料提出了更高的要求,要求材料能承受长期热应力和高风温等的作用而不易损坏。因此要求热风炉用高铝砖具有低的蠕变率。这对热风炉的长寿起着重要作用。低蠕变高铝砖的理化指标如下:
为了解决高铝砖的抗蠕变性,采用添加有益矿物的办法,利用所谓的未平衡反应来解决、当蠕变温度为1550℃、1500℃ 时添加物为石英、三石矿物;蠕变温度为1450℃ 、1400℃、1350℃时,添加物为三石矿物,相应引入刚玉、a-Al2O3等;蠕变温度为1300℃、1270℃、1250℃ 时,添加物为三石矿物。其中,三石矿物、活性氧化铝等主要以基质形式加入,基质的完全或近于完全莫来石化是关键。因为基质的莫来石化,必将提高材料的莫来石含量,降低玻璃相含量,而莫来石优异的力学、热学性能有利于材料高温性能的改善或提高。
经研究表明,在高铝砖的生产中,加入15%-35%的硅线石精矿,可制得蠕变温变为1400-1450℃的高炉热风炉用高荷软、低蠕变高铝砖。对于蠕变温度为1500~-1550℃的低蠕变高铝砖,除添加适量的硅线石外,还需加入一定量的莫来石;或采用部分电熔刚玉和硅石原料。
五、磷酸盐结合高铝砖
磷酸盐结合高铝砖是以致密的特级或一级高铝矾土熟料为主要原料,磷酸溶液或磷酸铝溶液为结合剂,经半干法机成型后,于400-600℃热处理而制成的化学结合耐火制品。它属于免烧砖,为避免在高温使用过程中制品收缩较大,配料中需要引入加热膨胀性原料,如蓝晶石、硅线石、叶蜡石、硅石等。与陶瓷结合的烧成高铝相比,其抗剥落性更好,但其荷重软化温度较低,抗侵蚀性较差,因此需加入少量的电熔刚玉莫来石等,以强化基质。磷酸盐结合高铝砖适用于水泥窑、电炉顶和钢包等。