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各種耐火磚的燒成曲線及燒結溫度

各種耐火磚在燒成中發生的變化,但由于原料的種類不同,其變化也不同。對于耐火磚來說,由于原料的種類、質量、形狀等不同,必須用各自適宜的燒成條件進行燒成,各種耐火磚的燒成曲線如圖所示。

各種耐火磚的燒成曲線及燒結溫度

A—硅磚;B—粘土磚;C—高鋁磚、一般堿性磚;D—氧化鋁質、直接結合堿性磚

1、硅磚的燒成

生產硅磚的工序是:粒度調整的硅石原料經過與結合劑石灰乳混合,高壓成型,燒成。

硅石原料經過燒成后發生各種結晶轉化。這時發生很大的體積變化,由于易發生裂紋,必須按照適應轉化的升溫速度進行燒成。特別是在573℃左右,因為α石英與β石英的急劇形態轉化,體積發生膨脹,所以必須緩慢升溫。實際生產時,在400700℃之間約以5℃/h的速度升溫。

這樣,硅磚升溫速度慢,并且在溫度范圍內必須改變升溫速度,采用容易控制升溫速度的單獨窯(圓窯或方窯)進行燒成。   

但是,現在已掌握了隧道窯燒成硅磚的燒成工藝,因而提高了硅磚的生產率。

2、粘土磚及高鋁磚的燒成

(1)葉蠟石磚。該耐火磚以葉蠟石為主要原料并加入少量的結合粘土或結合劑進行混練及成型,在溫度為1200~1300燒成;瘜W組成為SiO2 60%~79%,Al2O3 20~35%,耐火度為1610~1710。

該耐火磚的特征是,由于生原料在燒成時的體積變化小,生原料不經煅燒即可使用,在低溫下呈致密化。

在隧道窯中燒成,歷時3天左右。

(2)粘土磚。原料以高嶺土為主要原料,如前所述,因為高嶺土在加熱時的收縮量大,所以在1300~1400毀燒熟料后使用。

該耐火磚用粒度經過調整的熟料作原料,加入少量的結合粘土或結合劑進行混練,成型后在1300~500℃燒成。一般用隧道窯燒成,歷時4天左右。燒成溫度由原料的Al2O3成分含量、目標性能、形狀等因素決定。

(3)高鋁磚。高鋁磚原料有天然的硬水鋁石、鋁土礦、高鋁質頁巖及藍晶石、硅線石、紅柱石等硅線石族(簡稱“三石”)原料和人造原料合成莫來石、燒成氧化鋁、電熔氧化鋁。含結晶水的天然原料,加熱時體積變化大\如藍晶石等),需經煅燒后使用。

該耐火磚采用嚴格規定粒度的高鋁質原料,加入少量的結合粘工或結合劑進行混臺、成型、并在1500~1600℃燒成。燒成一般用隧道窯,歷時4天左右。燒成溫度根據配料的Al2O3量、目標性能等因素決定。

另外,特別需要高耐蝕性的時候,主要使用人工合成高鋁質原料,經過超高溫(1700~1800)燒成后制成高鋁磚。

3、堿性磚的燒成

(1)鎂磚。原料用天然鎂石(MgCO3)在高溫下煅燒的死燒鎂砂,由海水提取的氫氧化鎂煅燒的海水鎂砂,以及把煅燒氧化鎂經過電熔后制成的電熔鎂砂。

制耐火磚時,向粒度經過調整的鎂質原料中加入結合劑并進行混練、成型及燒成,形成陶瓷結合。燒成溫度根據配料情況、目標性能等決定。高溫能促進燒結,使磚具有良好的抗熱震性及高溫強度。燒成一般用隧道窯,在1500~1600℃歷時4天左右燒成,,但是大型制品則采用單獨窯(車底式鐘罩窯等)歷時12天左右燒成。

另外,特別需要高溫強度的時候,采用高純燒結鎂砂或電熔鎂砂,在超高溫(1800~1900)燒成,形成方鎂石與方鎂石結晶相互結合的直接結合磚。

(2)鎂鉻磚鎂鋁尖晶石磚。氧化鎂原料采用前述的原料?鉻礦原料用天然鉻鐵礦(FeO·Cr2O3)。

該耐火磚用凋整粒度的鎂質原料及鉻鐵礦為原料,加入結合劑進行混合、成型.及燒成,形成陶瓷結合。然而,現在大多使用抗熱震性比陶瓷結合磚更好的制品。采用高純原料,不夾雜陶瓷結合,制成方鎂石和尖晶石的結晶相互結合的直接結合磚。該磚要在比陶瓷結合磚更高的高溫下燒成(1800~1900)。

另外,把以氧化鎂和鉻氧化物為主要成分的原料電熔后制成電熔鎂鉻砂,或把用回轉窯燒結的結晶鎂鉻砂經過粒度調整后,進行混練、成型及燒成。該耐火磚也必須在超高溫(1800~1900)燒成。這些磚的燒成曲線與鎂磚的燒成曲線大致相同。

對于鎂鋁尖晶石磚則視使用條件而選用鎂砂和鋁氧或者合成尖晶石為原料,其生產工藝與鎂鉻磚相近,燒成溫度則取決于所用原料的純度和原料性質。

(3)白云石磚(MgOCaO系磚)。原料采用屬于天然白云石礦(MgCO3·CaCO3)的死燒砂,以及由海水提取的Mg(OH)2加入Ca(OH)2燒結的合成白云石砂。

該耐火磚以白云石砂和鎂砂為主要原料,加入非水系結合劑進行混練、成型及燒成。燒成一般采用隧道窯,它與鎂磚一樣,根據所采用的氧化鎂原料純度的不同,在1500~1800℃間變化溫度來進行燒成。為了提高耐蝕性和防止儲存水化,將燒成磚在焦油中浸漬。該磚的燒成與鎂磚的燒成也大致相同。





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