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高铝耐火砖的抗蠕变性能

来源:本站      发布日期:2020-08-17

高铝砖产品中具有的高强抗蠕变性能的产品称之为低蠕变高铝砖,该性能是能够让产品在高温、强度、时间三者综合作用下长期使用的一个理化指标。
分析提高高铝砖抗蠕变性
 高温蠕变性是指在某一恒定的高温以及固定载荷下,高铝砖的形变与时间的关系。
 高温窑炉的使用寿命有的长达几年,甚至十几年。高铝砖的高温损毁并不是因强度原因破坏,而是高温、强度、时间三者综合作用的结果。例如,热风炉的格子砖经长时间的高温工作,特别是下部的砖体在荷重和高温的作用下,砖体逐渐软化产生塑性变形,强度下降直至破坏;特别注意的是,因温度、结构的不均匀,部分砖体塑性变形严重,会导致窑炉构筑体的整体性破坏。
 因此,提高高铝砖抗蠕变性,研究耐材在高温下应力作用产生的组织结构变化;检验制品质量;评价生产工艺;窑炉设计中预测耐火制品在实际应用中承受负荷的变化;评价制品的使用性能等具有非常重要的意义。
如何提高高铝砖抗蠕变性?
1、纯化原料:提高原料的纯度或对原料进行提纯,尽量减少低熔物和强熔剂等杂质成分(如,粘土砖中的Na2O、硅砖中的Al2O3、镁砖中的SiO2和CaO等)的含量,从而降低制品中的玻璃相含量(这是提高该性能的方法);
2、强化基质:引入“逆蠕变效应”物质。如在高铝砖配料中引入一定尺寸的石英颗粒,高铝砖在高温下使用时,其中石英SiO2和高铝原料中的Al2O3持续发生莫来石的合成反应,反应过程伴随有一定程度的体积膨胀。这种体积膨胀的作用既是“逆蠕变效应”,可以抵消材料蠕变时的收缩变形,从而提高了高铝砖的抗蠕变性能。
3、改进工艺:合理设计配合料的颗粒级配,提高坯体的成型压力,获得高致密度坯体,减少制品中的气孔数量,使制品抗蠕变的有效成分增加;合理制定烧成制度(烧成温、保温时间、加热及冷却速度),使材料中的必要物化反应充分进行,获得需要的物相组成和组织结构。
如何生产抗蠕变高铝砖?
制造高抗蠕变高铝砖的原料是Ⅱ等高铝矾土熟料(吸水率≤4%)、纯度较高的硅线石、Al2O3含量大于99%的白刚玉和质地较纯的苏州土。首先,将硅线石、白刚玉及适量粘土按一定比例配制,(以形成的莫来石多为宜)共同细磨至小于0.088mm占90%以上。以刚玉砂和硅线石混合料作中颗粒,临界粒度3mm的Ⅱ等高铝矾土熟料为粗颗粒。颗粒配比如下:粗:中:细为4:2:4。
将粗颗粒、中颗粒置于混碾机中混合2~3min,加入结合剂混匀后再加入细粉,混练12min。配料粒度组成(%):>3mm1.4~2.3;3~2mm1.83~22.1;2~1mm18.7~24.8;1~0.5mm12,1~14.4;0.5~0.1mm4.6~5.2;<0.1mm39.5~41.6;水分3.2。
泥料经8h困料,用300t摩擦压砖机成型,坯体气孔率≤20%,体积密度大于2.78g/cm3。坯体经140~160℃烘干,烘干后的残余水分≤1%。将烘干后的坯体置于倒焰窑中烧成,终烧成温度1530℃。该制品的显气孔率为18~20%,体积密度2.76g/cm,,耐压强度51.3~69.4MPa,重烧收缩-0.4%,1490℃,0.2MPa,50h的蠕变变形率0.56%。该制品可用作大型高炉热风炉用高铝砖。

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