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    耐火磚

    粘土磚

    簡介:粘士磚是以耐火粘土為原料生產的AL2O3含量為30%~48%的耐火制品。粘土磚廣泛應用于高爐、熱風爐、盛鋼桶內襯和澆鋼系統等許多熱工設備。其產量占耐火材料總產量的一半以上。粘土磚分為普通粘土磚、多熟料粘土磚、全生料粘土磚和高硅質粘上磚等品種。 ...
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    詳細說明

    粘士磚是以耐火粘土為原料生產的AL2O3含量為30%~48%的耐火制品。粘土磚廣泛應用于高爐、熱風爐、盛鋼桶內襯和澆鋼系統等許多熱工設備。其產量占耐火材料總產量的一半以上。粘土磚分為普通粘土磚、多熟料粘土磚、全生料粘土磚和高硅質粘上磚等品種。
    普通粘土磚系指Al2O3含量在36%~42%之間的品種,產量高,用途廣。普通粘土磚是由可塑性強、分散性大的軟質粘土與部分粘土熟料配制而成的。概括地分為粘土-熟料磚和高嶺土熟料磚。它們的主要高溫性能耐火度,特級品大1750℃,一級品為1730~1750℃,二級品為1670~1730℃,三級品為1580~1670℃。
    多熟料粘土磚系指含熟料80%以上,結合粘土20%以下的制品。多熟料粘土磚由于坯料大部處于瘠化狀態,在制造過程中不易變形,可以保證磚坯的外形尺寸、使燒成的制品具有較理想的體積密度、機械強度、抗熱震性和較高的耐火度。
    全生料粘土磚也稱無熟料粘土磚,是用可塑性低、分散性弱、收縮很小的硬質粘土或葉蠟石制成的。由于這種原料固有結合水分少,粉碎后雖然賦于一定的外加水分,但仍可保持原有的顆粒組成,因此可以不再另加熟料,而且燒成的成品并不會因為沒有熟料而產生收縮現象。全生料粘土磚的主要理化指標見下表。
     粘土磚
    高硅質粘土磚的主要原料有瘠化粘土(煅燒過的硬質粘土、高嶺土或葉蠟石)和天然石英砂。根據原料類別不同,高硅質粘土磚可分為石英-高嶺石質高硅磚和石英-粘土質高硅粘土磚兩種。前者SiO2最高含量可達75%~80%,耐火度大于1710℃,顯氣孔率一般均大于25%;后者是用含有石英巖的粘土或在燒結的硬質
    粘土中加入石英砂配制。制品的耐火度較低般在1610~1700℃之間。高硅質粘土磚在一定的溫度下體積穩定,長期使用并不產生過大的體積膨脹或收縮,而且荷重軟化溫度也高于普通粘土磚,非常適用于砌筑蓄熱室或盛鋼桶內襯。
    粘土磚生產主要有破碎和粉碎、配料和混合、成型、干燥、燒成五道工序。其成型工藝有可塑法和半干法,如下圖所示。
    粘土磚
    (1)破碎和粉碎。粘土熟料粗碎成小于50mm以下的塊料,再粉碎成5~2mm的各級骨料,篩上料進入磨機磨成小于0.5mm細粉。結合粘土一般要經過干燥,然后進行粗碎、粉碎、細磨,磨成小于0.5mm的細粉,成與熟料制成混合細粉。
    (2)配料和混合。泥料的配比包括熟料、結合粘土、水和外加物之間的質量配比和顆粒配比。結合粘土和水的加入量依成型方法的不同而異??伤芊ǔ尚?,其配比為,熟料:粘土為7~5:3~5,水分16%~20%;半干法成型,其配比為,熟料:粘土為9~7:1~3,水分3.5%~8.0%。各種顆粒料按順序依次加人混練設備中,加入各種結合劑制成均勻的泥料。
    (3)成型。粘土制品采用可塑法成型時體積密度達2.0~2.1g/cm3,采用半干法成型時體積密度為2.1~2.4g/cm3。
    (4)干燥。要求干燥后的磚坯殘余物理水分含量小于2%。
    (5)燒成。燒成在倒焰窯或隧道窯進行。燒成大致分為四個階段:
    1)常溫至200℃:此時升溫不宜過快,以防坯體開裂。在隧道窯中燒成時,前4號車位溫度不應超過200℃。
    2)200~900℃:本階段升溫應加快速度,以利于坯中有機物和雜質的化學反應進行。在600~900℃期間,應在窯中保持較強氧化氣氛,避免出現“黑心”廢品。
    3)900℃至1380℃:在高溫階段溫升應平穩,繼續保持氧化氣氛,使坯體受熱均勻,也要防止磚坯開裂。由于在1100℃以上高溫時,燒結收縮非常強烈,收縮率達5%,因此保持溫度梯度平緩,消除內部應力非常重要。粘土制品的止火溫度一般要高于燒結溫度100~150℃,如果所用燒結粘土的燒結溫度范圍較窄,則止火溫度適當低些,在50~100℃左右較適宜。粘土制品燒成溫度應保證使結合粘土充分軟化,使其與熟料細粉及粗顆粒表層的反應充分進行,達到粘結熟料顆粒,使制品獲得合適的強度和體積穩定的目的。燒成溫度一般在1250~1350℃。如Al2O3含量高,則制品的燒成溫度應適當提高,大約在1350~1380℃。燒成保溫時間一般為2~10h,以保證制品中的反應進行充分,而且使制品表里質量一致。
    4)冷卻階段:根據制品在冷卻段中的晶格變化,在1000℃以上高溫階段應快速降溫,在1000~800℃,則應減緩冷卻速度。實際上,在生產實際中,實際采用的冷卻速度不會對制品造成冷裂危險。
    中國冶標(YB/T5106-1993)將粘土質耐火磚按理化指標分為N-1、N-2a、N-2b、N-3a、N-3b、N-4、N-5、N-6八種牌號,其理化指標見表6-21和表6-22,焦爐磚的尺寸允許偏差見表6-23
     粘土磚
    粘土磚
    標準中還對磚的斷面裂紋作了規定:
    (1)層裂寬度不大于0.25mm時,長度不限制;
    (2)層裂寬度為026~0.50mm時,長度不大于40mm;
    (3)層裂寬度大于0.5mm時,不準有。

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