重质莫来石耐火砖的主晶相是莫来石,耐火度在1850左右,荷重软化温度高,高温蠕变率低,抗热震性好,耐酸性熔渣侵蚀。轻质莫来石保温砖叫莫来石隔热耐火砖,主要是以硅酸铝质为主矿相的耐火材料,具有良好的保温隔热性能。
轻质莫来石质保温性能好,是优质的耐火保温材料,按产品要求所需的比重,添加有机复合填充物,通过真空挤压成型,在高温下烧结制得的轻质莫来石制品,荣盛耐材按不同的规格生产轻质莫来石,其含量为50%-80%。
轻质莫来石保温砖的生产工艺
利用现有的轻质莫来石保温砖生产常用的注浆法,经自然养护至脱模后,移入强制式干燥器中干燥,经高温烧成坯体,经机械打磨即成成品。
混合时的物料加入顺序如下:
首先加入耐火材料,搅拌均匀后,加入锯末粉,搅拌均匀,然后加入清水。加水量一般控制在50%左右,使浆体保持较好的流动性,便于成型,同时,不会因水分过多而影响养护时间。此外,还可以在搅拌过程中加入减水剂、生坯增强剂等外加剂。待泥与泥混合后,加入添加剂A,再拌匀。把制作好的浆液注入模塑成型,在室温下静置养护,使浆液中多余的水分分散蒸发,一般24h左右就能脱模,此时泥坯的含水量约为35%。在含水量下降到25%~30%的情况下,坯体上的干燥车进入干燥器进行强制干燥,干燥温度可达110℃,干燥24~48h,当坯体含水率在2%以下时进行上窑。在20m3气体梭式窑中烧制,烧成1300℃,保温4h,停火后冷却至200℃以下出窑,经检验后的毛坯经机械打磨精炼,检验合格后即为成品。该产品外观白色,气孔多为1mm左右的微气孔。相对于EPS颗粒球作造孔剂的产品,气孔较小、均匀,纹理细腻。
单用木屑作造孔剂,用注浆法成型,加入一定量的添加剂,可制得性能优异的莫来石轻质保温砖。本法操作简单,适用于大规模生产,不用EPS原料,节省成本,环保。所生产的纯锯末莫来石轻质保温砖密度为0.57g·cm-3左右,400℃导热系数为0.16W·(m·K)-1,产品导热系数指标优于普通产品,节能效果明显,具有很好的经济效益。
高品质莫来石耐火砖生产技术
类似于高铝质耐火砖的方法。以合成莫来石熟料为粒料,细粉为合成莫来石熟料,或用白刚玉石英粉、纯粘土配制成等效与莫来石组成的混合细粉末。按产品特性有常规制品.低蠕变品及电熔莫来石砖。
莫来石耐火砖是由粒料与细粉按比例混合混合而成,常用的配比是:粒料45%~55%、细粉(<0.088mm)55%~45%。搅拌均匀,高压成型。燃烧温度1550~1600℃。以电熔法合成莫来石熟料为粒料时,其烧成温度应大于1700℃。
利用红柱石制成低蠕变型莫来石砖,以红柱石为骨料、硅线石粉、硅线石粉.工业氧化铝粉.混合研磨粉土可制成烧结莫来石砖。配料比例为:集料:中粒:细粒=50:12:38。加入复合结合剂,与260t摩擦压砖成型。将坯体干燥到残水率不到1%,装于倒焰窑内烧制。烧制温度1490℃,保温19h,产品的气孔率为17.15%,体积密度2.53g/cm3,耐压强度136.5MPa,荷重1627℃。在50℃下,蠕变率在50℃时可以达到0.87%。如烧制温度1450℃,延长保温时间至26h即可实现烧结。但其物理性能指标较1490℃烧制的产品要低一些。如1450℃,50h的蠕变速率为0.98%。
低蠕变莫来石砖主要用于热风炉顶.高炉体和炉底.玻璃熔窑蓄热室.陶瓷烧结窑.石油裂解系统炉衬等。
该电熔型莫来石砖是以高铝矾土为原料,用不同的矾土配制成莫来石(3Al2O3·2SiO2,质量比为Al2O372%.SiO228%)。熔化温度约2300℃,1850℃下浇注砂型,然后进行退火,消除应力。晶体相以莫来石、刚玉为主,以玻璃相填充。它比烧结型的抗玻璃液蚀更好,但不如其它电熔耐火材料。添加少量(7%~8.5%)二氧化锆,可使莫来石晶相变小,砖组织致密,莫来石量增加到60%~70%,玻璃相含量相对下降,且裂纹减小。电熔型莫来石砖热膨胀系数低,抗热震性能好,抗玻璃液侵蚀性强。
制作电熔型莫来石砖时,在冷却过程中先析出刚玉晶,然后析出莫来石晶体。其余少量的SiO2.Al2O3.Fe2O3.CaO.MgO.Na2O等后来变成了玻璃相。在砖块中,玻璃相的比重达到25%。由于含大量低熔点物质,其抗蚀性较其它电熔砖差。在玻璃相中还存在气泡和还原物,因此在使用过程中会污染玻璃液。
配方可以根据使用条件确定Al2O3含量,目前比较常用的配料方法是:
①合成莫来石(烧结的或电熔的)为集料+合成莫来石粉;
②合成莫来石(烧结或电熔)为集料+合成莫来石粉+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+合成莫来石粉+Al2O3细粉+高纯粘土粉。应按照“两头大,中间小”的配料原则,配比。亚硫酸盐废液或聚氯铝或多聚氯乙烯树脂为结合剂,经充分混合,高压成型,于高温窑内烧成,烧成温度根据耐火砖中Al2O3含量的不同,一般在1600~1700℃之间。
莫来石耐火砖通常含有TiO2.Fe2O3.CaO.MgO.K2O和Na2O等杂质氧化物,由天然原料制成的莫来石,其杂质含量要高于人工合成材料。
这类杂质氧化物起着莫来石的熔剂作用,降低了熔液的形成温度和粘度,增加了液相生成量;增加液对固相中的溶解率和溶解量,但各杂质氧化物的作用强度有差异,同时,K2O和Na2O对液相形成温度的影响很大,K2O和Na2O分别使其无变点温度下降513~724℃,同时也能分解莫来石。其中,TiO2对杂质氧化物的影响很小,只有101~107℃的无变点温度下降。
TiO2含量较低时,除部分固溶于莫来石中形成有限的固溶体,促进莫来石的生成和结晶发育生长,高温下部分进入液相形成玻璃体。较高的Fe2O3在莫来石和刚玉中具有一定的固溶度,形成有限固溶体。其固溶度比刚玉中更高,这是由于其固溶体的形成,使得莫来石和刚玉晶格长大。
Fe2O3对A12O3一SiO_2系材料的起始熔点与A12O3含量或A12O3/SiO2的比例有关,在A12O3/SiO2含量小于2.55的情况下,起始熔点为1380℃,当A12O3/SiO__2大于2.55时,起始熔点升高至1460℃,随着A12O3含量的增加,含量逐渐升高。然后将Fe2O3还原为脱溶到玻璃相中,从而使体系的起始温度降低到1240℃和1380℃。
结果表明,随着A12O3含量的增加,莫来石砖的高温性能得到改善,熔剂量增加,高温性能下降。因此,严格控制杂质氧化物含量,特别是K2O.Na2O和含量,是生产高性能莫来石耐火砖的重要手段。对于含碱成分的熔渣或气态环埔,则对莫来石砖都有严重的侵蚀作用。
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