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各种耐火砖的烧成曲线及烧结温度

各种耐火砖在烧成中发生的变化,但由于原料的种类不同,其变化也不同。对于耐火砖来说,由于原料的种类、质量、形状等不同,必须用各自适宜的烧成条件进行烧成,各种耐火砖的烧成曲线如图所示。

各种耐火砖的烧成曲线及烧结温度

A—硅砖;B—粘土砖;C—高铝砖、一般碱性砖;D—氧化铝质、直接结合碱性砖

1、硅砖的烧成

生产硅砖的工序是:粒度调整的硅石原料经过与结合剂石灰乳混合,高压成型,烧成。

硅石原料经过烧成后发生各种结晶转化。这时发生很大的体积变化,由于易发生裂纹,必须按照适应转化的升温速度进行烧成。特别是在573℃左右,因为α石英与β石英的急剧形态转化,体积发生膨胀,所以必须缓慢升温。实际生产时,在400700℃之间约以5℃/h的速度升温。

这样,硅砖升温速度慢,并且在温度范围内必须改变升温速度,采用容易控制升温速度的单独窑(圆窑或方窑)进行烧成。   

但是,现在已掌握了隧道窑烧成硅砖的烧成工艺,因而提高了硅砖的生产率。

2、粘土砖及高铝砖的烧成

(1)叶蜡石砖。该耐火砖以叶蜡石为主要原料并加入少量的结合粘土或结合剂进行混练及成型,在温度为1200~1300烧成。化学组成为SiO2 60%~79%,Al2O3 20~35%,耐火度为1610~1710

该耐火砖的特征是,由于生原料在烧成时的体积变化小,生原料不经煅烧即可使用,在低温下呈致密化。

在隧道窑中烧成,历时3天左右。

(2)粘土砖。原料以高岭土为主要原料,如前所述,因为高岭土在加热时的收缩量大,所以在1300~1400毁烧熟料后使用。

该耐火砖用粒度经过调整的熟料作原料,加入少量的结合粘土或结合剂进行混练,成型后在1300~500℃烧成。一般用隧道窑烧成,历时4天左右。烧成温度由原料的Al2O3成分含量、目标性能、形状等因素决定。

(3)高铝砖。高铝砖原料有天然的硬水铝石、铝土矿、高铝质页岩及蓝晶石、硅线石、红柱石等硅线石族(简称“三石”)原料和人造原料合成莫来石、烧成氧化铝、电熔氧化铝。含结晶水的天然原料,加热时体积变化大\如蓝晶石等),需经煅烧后使用。

该耐火砖采用严格规定粒度的高铝质原料,加入少量的结合粘工或结合剂进行混台、成型、并在1500~1600℃烧成。烧成一般用隧道窑,历时4天左右。烧成温度根据配料的Al2O3量、目标性能等因素决定。

另外,特别需要高耐蚀性的时候,主要使用人工合成高铝质原料,经过超高温(1700~1800)烧成后制成高铝砖。

3、碱性砖的烧成

(1)镁砖。原料用天然镁石(MgCO3)在高温下煅烧的死烧镁砂,由海水提取的氢氧化镁煅烧的海水镁砂,以及把煅烧氧化镁经过电熔后制成的电熔镁砂。

制耐火砖时,向粒度经过调整的镁质原料中加入结合剂并进行混练、成型及烧成,形成陶瓷结合。烧成温度根据配料情况、目标性能等决定。高温能促进烧结,使砖具有良好的抗热震性及高温强度。烧成一般用隧道窑,在1500~1600℃历时4天左右烧成,,但是大型制品则采用单独窑(车底式钟罩窑等)历时12天左右烧成。

另外,特别需要高温强度的时候,采用高纯烧结镁砂或电熔镁砂,在超高温(1800~1900)烧成,形成方镁石与方镁石结晶相互结合的直接结合砖。

(2)镁铬砖镁铝尖晶石砖。氧化镁原料采用前述的原料?铬矿原料用天然铬铁矿(FeO·Cr2O3)

该耐火砖用凋整粒度的镁质原料及铬铁矿为原料,加入结合剂进行混合、成型.及烧成,形成陶瓷结合。然而,现在大多使用抗热震性比陶瓷结合砖更好的制品。采用高纯原料,不夹杂陶瓷结合,制成方镁石和尖晶石的结晶相互结合的直接结合砖。该砖要在比陶瓷结合砖更高的高温下烧成(1800~1900)

另外,把以氧化镁和铬氧化物为主要成分的原料电熔后制成电熔镁铬砂,或把用回转窑烧结的结晶镁铬砂经过粒度调整后,进行混练、成型及烧成。该耐火砖也必须在超高温(1800~1900)烧成。这些砖的烧成曲线与镁砖的烧成曲线大致相同。

对于镁铝尖晶石砖则视使用条件而选用镁砂和铝氧或者合成尖晶石为原料,其生产工艺与镁铬砖相近,烧成温度则取决于所用原料的纯度和原料性质。

(3)白云石砖(MgOCaO系砖)。原料采用属于天然白云石矿(MgCO3·CaCO3)的死烧砂,以及由海水提取的Mg(OH)2加入Ca(OH)2烧结的合成白云石砂。

该耐火砖以白云石砂和镁砂为主要原料,加入非水系结合剂进行混练、成型及烧成。烧成一般采用隧道窑,它与镁砖一样,根据所采用的氧化镁原料纯度的不同,在1500~1800℃间变化温度来进行烧成。为了提高耐蚀性和防止储存水化,将烧成砖在焦油中浸渍。该砖的烧成与镁砖的烧成也大致相同。





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