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技術專欄

(硅磚)硅質耐火磚

編輯:   分類:技術專欄  發布:2018-06-27   瀏覽:次

 什么是硅質耐火磚?硅質耐火磚簡稱硅磚,是以二氧化硅為原料生產的高級耐火材料,其其耐磨性和耐腐蝕性好,高溫強度大,熱導率高,熱膨脹系數小,熱震穩定性好,其需用量正在迅速增加,應用領域不斷擴大。

  1、原料及制磚工藝
硅磚的主要原料是石英巖(硅石),被選為硅磚原料的鹼百要求其二氧化硅的含量在95%以上,最好在97%以上,而三氧化二鋁、二氧化鈦及其堿金用氧化物等雜質含量總量應低于2%。將硅石塊破碎、粉碎成直徑不等的穎粒,篩分后就可以直接作為原料使用。
  制造硅磚的基本工藝流程與其它耐火磚差不多.是有顯著特點和要求的。
  硅磚的配料:將主原料硅石粗顆粒(3—1mm)、中顆粒(1—0.088mm)、細顆粒(小于0.088m血)按4:2:4的比例配合,這種配合主要考慮到成型磚坯的結構強度和燒結性能。一般來說,增大粗顆粒的配比,有利于磚坯致密度的提高,使磚坯有較好的結構強度,但撓結性能不佳;增大細顆粒的配比會使成型還的結構強度降低,但卻有利于制品的燒結。因此,二者必須兼顧,采用合適酌顆粒組成,才能保證硅磚制品的質量。
  配料中加入少量礦化劑的目的在于促使石英轉化,要求加入礦化劑后出現液相的溫度不宜過高(一般應在1200℃左右),同時,加入的礦化劑要便于分散混合均勻,不影響制品的耐火性能。通常根據原料的性質加入FeO、caO或MnO等做礦化劑。
  將上述配比的硅石、礦化劑與適量的石灰乳或紙漿廢液等結合劑充分混合均勻制成成型坯的泥料。
  成型磚坯的干燥速度視結合劑的性質而定。一殷來說,用石灰現做結合劑,干燥速度可快一些;而用亞硫酸紙漿廢液段結合劑,干燥速度應小一些。前者在水分蒸發過程中,Ca(OH)2轉變為結晶,使磚坯強度提高。而后者由于在150℃左右表皮軟化阻礙了水分的蒸發,所以不宜高速干燥,否則會導致磚坯龜裂。
  撓成是硅磚生產中最后一道重要的工序。它是前面數道工序質量的綜合反映和檢驗。在撓成過程中要保證磚坯內的石英向著所需要的方向順利轉化,同時要最大限度地抑制磚坯在加熱肘易產生的松散性。因此,只有根據磚坯特性、產品品種、窯爐結構、鼓出料方式等具體情況制定烷成制度(溫度制度、窯內壓力分布停),才能得到滿意的結果。
  2硅磚的特性化學成分與礦物組成。
(1)硅磚的化學成分隨硅石原料不同而有所不同。一般Si02含量為93—98%,Al2O3+Fe2O3+CaO的和為2.0—7.0%。
  普通硅磚礦物組成以鱗石英為主,約為30—70%;高硅質高密度鹼磚以方石英為主,約為20一80%;殘余石英和非晶體的石英玻璃征任何硅磚中均為少量。
 ?。?)耐火度與荷重軟化溫度。硅磚耐火度主要決定于二氧化硅的含量與雜質含量及性質。二氧化硅含員愈高、雜質含量愈少,其耐火度愈接近于二氧化硅的溶點;反之,耐火度就低。硅磚的耐火度—般為1690—1730℃。
  硅磚的荷重軟化溫度較高,約為1650℃:原因是鱗石英的結品網絡結構在硅磚內起骨架作用,盡管低熔點物質熔化較早,但督架仍有一定承受裁荷的能力,所以,荷重軟化溫度與耐火度按近,這是硅磚的顯著特點。
 ?。?)熱震穩定性。硅磚的熱震穩定性差,水冷次數僅為1—2次。原因是硅磚在高溫急冷過程中,特征1200℃與600℃時發生晶型轉變,從而引起較大的體積變化。這是硅磚的一大弱點。
 ?。?)抗渣性。硅磚主要化學成分是典型的酸性氧化物二氧化硅。所以,它對于酸性爐波有很強的抵抗能力。氧化鈣和氧化鐵能與二氧化硅形成新的化合物,所以硅磚對渣中氧化鈣、氧化鐵仍具有一定的抵抗能力。
 ?。?)熱膨脹性與重烷線變化。硅磚中的二氧化硅不發生晶型轉化時,其體積膨脹串較小。但在實際使用中,伴隨著品型轉化的結果,尤其是當磚中有殘余石英存在時,轉化會造成體積不穩定從而發生重燒線膨脹。
  根據硅磚的特點,長期被用作煉焦爐、玻璃熔竊等的爐襯材料。曾在堿性乎爐項、電爐項使用硅磚,現已被堿性耐火材料或高鋁質耐火材料取代。
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