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如何增加高鋁磚的抗蠕變性能?

時間:2020-06-22 17:48 來源:耐火磚廠家點擊:


 
高鋁磚產品中具有的高強抗蠕變性能的產品稱之為低蠕變高鋁磚,該性能是能夠讓產品在高溫、強度、時間三者綜合作用下長期使用的一個理化指標。
分析提高高鋁磚抗蠕變性
 高溫蠕變性是指在某一恒定的高溫以及固定載荷下,高鋁磚的形變與時間的關系。
 高溫窯爐的使用壽命有的長達幾年,甚至十幾年。高鋁磚的高溫損毀并不是因強度原因破壞,而是高溫、強度、時間三者綜合作用的結果。例如,熱風爐的格子磚經長時間的高溫工作,特別是下部的磚體在荷重和高溫的作用下,磚體逐漸軟化產生塑性變形,強度下降直至破壞;特別注意的是,因溫度、結構的不均勻,部分磚體塑性變形嚴重,會導致窯爐構筑體的整體性破壞。
 因此,提高高鋁磚抗蠕變性,研究耐材在高溫下應力作用產生的組織結構變化;檢驗制品質量;評價生產工藝;窯爐設計中預測耐火制品在實際應用中承受負荷的變化;評價制品的使用性能等具有非常重要的意義。
如何提高高鋁磚抗蠕變性?
1、純化原料:提高原料的純度或對原料進行提純,盡量減少低熔物和強熔劑等雜質成分(如,粘土磚中的Na2O、硅磚中的Al2O3、鎂磚中的SiO2和CaO等)的含量,從而降低制品中的玻璃相含量(這是提高該性能的方法);
2、強化基質:引入“逆蠕變效應”物質。如在高鋁磚配料中引入一定尺寸的石英顆粒,高鋁磚在高溫下使用時,其中石英SiO2和高鋁原料中的Al2O3持續發生莫來石的合成反應,反應過程伴隨有一定程度的體積膨脹。這種體積膨脹的作用既是“逆蠕變效應”,可以抵消材料蠕變時的收縮變形,從而提高了高鋁磚的抗蠕變性能。
3、改進工藝:合理設計配合料的顆粒級配,提高坯體的成型壓力,獲得高致密度坯體,減少制品中的氣孔數量,使制品抗蠕變的有效成分增加;合理制定燒成制度(燒成溫、保溫時間、加熱及冷卻速度),使材料中的必要物化反應充分進行,獲得需要的物相組成和組織結構。
如何生產抗蠕變高鋁磚?
制造高抗蠕變高鋁磚的原料是Ⅱ等高鋁礬土熟料(吸水率≤4%)、純度較高的硅線石、Al2O3含量大于99%的白剛玉和質地較純的蘇州土。首先,將硅線石、白剛玉及適量粘土按一定比例配制,(以形成的莫來石多為宜)共同細磨至小于0.088mm占90%以上。以剛玉砂和硅線石混合料作中顆粒,臨界粒度3mm的Ⅱ等高鋁礬土熟料為粗顆粒。顆粒配比如下:粗:中:細為4:2:4。
將粗顆粒、中顆粒置于混碾機中混合2~3min,加入結合劑混勻后再加入細粉,混練12min。配料粒度組成(%):>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。
泥料經8h困料,用300t摩擦壓磚機成型,坯體氣孔率≤20%,體積密度大于2.78g/cm3。坯體經140~160℃烘干,烘干后的殘余水分≤1%。將烘干后的坯體置于倒焰窯中燒成,終燒成溫度1530℃。該制品的顯氣孔率為18~20%,體積密度2.76g/cm,,耐壓強度51.3~69.4MPa,重燒收縮-0.4%,1490℃,0.2MPa,50h的蠕變變形率0.56%。該制品可用作大型高爐熱風爐用高鋁磚。
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