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在普通和特種耐火材料中,常用的品種主要有以下幾種:用量較大的有硅磚和粘土磚。硅磚是含93%以上SiO2的硅質(zhì)制品,使用的原料有硅石、廢硅磚等。硅磚抗酸性爐渣侵蝕能力強(qiáng),但易受堿性渣的侵蝕,它的荷重軟化溫度很高,接近其耐火度,重復(fù)煅燒后體積不收縮,甚至略有膨脹,但是抗熱震性差。硅磚主要用于焦?fàn)t、玻璃熔窯、酸性煉鋼爐等熱工設(shè)備。粘土磚中含30%~46%氧化鋁,它以耐火粘土為主要原料,耐火度1580~1770℃,抗熱震性好,屬于弱酸性耐火材料,對(duì)酸性爐渣有抗蝕性,用途廣泛,是生產(chǎn)量的一類耐火材料。
耐火材料的回彈性是針對(duì)噴涂料而言的。在進(jìn)行噴涂施工時(shí),日照穩(wěn)流器常會(huì)出現(xiàn)因骨料顆粒的回彈散落而造成耐火噴涂料的浪費(fèi)和噴涂層顆粒級(jí)配的不合理,體積密度下降,以致影響內(nèi)襯層的使用壽命。穩(wěn)流器生產(chǎn)稠度用來(lái)表示耐火材料的可流動(dòng)性能。稠度的概念在耐火泥漿、澆注料、可塑性及某些濕法噴涂料的施工中被廣泛應(yīng)用。用規(guī)定的金屬圓錐體沉入可流動(dòng)的材料內(nèi)。其沉入深度值即為該材料的稠度,以0.1mm為計(jì)量單位。稠度的調(diào)節(jié)主要通過(guò)調(diào)整物料的顆粒級(jí)配及結(jié)合劑、稀釋劑的配比來(lái)實(shí)現(xiàn)。加入適量減水劑也能調(diào)節(jié)稠度指標(biāo)。
以鎂質(zhì)制品為代表。它含氧化鎂80%~85%以上, 以方鎂石為主晶相。生產(chǎn)鎂磚的主要原料有菱鎂礦、海水鎂砂由海水中提取的氫氧化鎂經(jīng)高溫煅燒而成)等。對(duì)堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性。純氧化鎂的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃,因此,鎂磚的耐火度較粘土磚和硅磚都高。20世紀(jì)50年代中期以來(lái),由于采用了吹氧轉(zhuǎn)爐煉鋼和采用堿性平爐爐頂,堿性耐火材料的產(chǎn)量逐漸增加,粘土磚和硅磚的生產(chǎn)則在減少。堿性耐火材料主要用于平爐、吹氧轉(zhuǎn)爐、電爐、有色金屬冶煉以及一些高溫?zé)峁ぴO(shè)備。
鎂碳磚有燒成油浸鎂碳磚和不燒鎂碳磚兩種制磚方法。電爐鎂碳磚爐轉(zhuǎn)用鎂碳磚前者制磚工藝比較復(fù)雜,很少采用,鋼包用鎂碳磚此處只簡(jiǎn)要敘述不燒鎂碳磚的制磚工藝特點(diǎn)。泥料的制備。鎂碳磚廠家,配種時(shí)顆粒臨界尺寸的選擇是重要的。骨料顆粒細(xì)化,可減少開(kāi)口氣孔率,增強(qiáng)抗氧化能力。但是骨料顆粒小,會(huì)使閉口氣孔增加,體積密度降低。另外,細(xì)粒MgO骨料容易和石墨反應(yīng),通常認(rèn)為顆粒粒徑1mm為宜。在有高壓成型設(shè)備的條件下,鎂砂的顆粒趨向于微細(xì)化。我國(guó)成型設(shè)備的壓力較低,為了提高耐火磚密度,許多廠家采用5mm以上的顆粒直徑。
以電熔法使鎂鉻混合粉料熔融,通過(guò)熔體析晶,形成顯微結(jié)構(gòu)相當(dāng)均勻的、以鎂鉻尖晶石和方鎂石混晶為主要相組成的原料,把這種電熔鎂鉻料粉碎成一定顆粒粒度,混合成型,經(jīng)燒成以制備再結(jié)合磚,或直接用做化學(xué)結(jié)臺(tái)磚。再結(jié)合磚的顯微結(jié)構(gòu)特征是高度的直接結(jié)合和含有大量的尖晶石脫溶相:含有大量脫溶相的基晶,從本質(zhì)上改變了方鎂石的物理化學(xué)性質(zhì),如降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性,改善對(duì)酸-堿性渣侵蝕的抵抗能力。再結(jié)合磚有同熔鑄磚使用效果相似的性狀,但有比熔鑄磚更好的耐溫度急變性和更均勻的顯微結(jié)構(gòu)。
高鋁磚耐火度1770-1790℃,三氧化鋁(Al2O3)含量大于48%的一種耐火磚。其特點(diǎn)是:耐壓強(qiáng)度高、耐火度高。耐沖擊性好、抗腐蝕強(qiáng)、抗渣性優(yōu)良、使用壽命長(zhǎng),荷重化溫度高,高溫下的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。鎂磚耐火度達(dá)2000℃以上,以燒成鎂砂為主要原料,經(jīng)機(jī)壓成型后在1500℃左右的高溫?zé)傻闹破?。因其高溫性能好,抗冶金爐渣能力強(qiáng),被廣泛應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)煉鋼爐襯和混鐵爐等,目前轉(zhuǎn)爐層用鎂磚多為燒成鎂磚和鎂硅磚。耐火磚里面、黏土磚、高鋁磚、鎂磚,其中的鎂磚耐火溫度比較高,高達(dá)2000多度;其次是高鋁磚,耐火溫度為1770-1790度;然后是黏土磚。