耐火磚

耐火磚

一種耐火的建築材料
耐火磚簡稱火磚。具有一定形狀和尺寸的耐火材料。按制備工藝方法來劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚(熔鑄磚)、耐火隔熱磚;按形狀和尺寸可分為标準型磚、普通磚、特異型轉等。可用作建築窯爐和各種熱工設備的高溫建築材料和結構材料,并在高溫下能經受各種物理化學變化和機械作用。
    中文名:耐火磚 外文名:firebrick、refractory brick 别名:火磚 形态:塊狀 耐火溫度:1580度-1770度

概述

耐火磚是耐火度不低于1580度的一類無機非金屬材料。耐火度是指耐火材料錐形體試樣在沒有荷重情況下,抵抗高溫作用而不軟化熔倒的攝氏溫度。耐火材料廣泛用于冶金、化工、石油、機械制造、矽酸鹽、動力等工業領域,在冶金工業中用量最大,占總産量的50%-60%。

分類

耐火材料一般分為兩種,即不定型耐火材料和定型耐火材料:1、不定型耐火材料:也叫澆注料,是由多種骨料或集料和一種或多種粘和劑組成的混合粉狀顆料,使用時必須和一種或多種液體配合攪拌均勻,具有教強的流動性。2、定型耐火材料:一般制耐火磚,其形狀有标準規則,也可以根據需要築切時臨時加工。

生産工藝

 一、原材料的選擇

1、采用特高鋁礬土熟料做主料。

2、葉蠟石細粉:325目,其成分主要為Al2O3≥18%、Fe2O3<0.5%、K2O<0.3%。

3、結合粘土:(山西軟質粘土190目)其主要成分為Al2O3≥34%、Fe2O3<1.0%、K2O<0.3%。

4、紙漿。

二、粉料制備

1、因高鋁礬土露天堆放時間較長,此次投産前要将外界混入雜質、雜物清除。

2、熟礬土料、進破碎系統破碎。用3.0毫米篩網過篩。

3、部分篩上料經雷蒙機磨成細粉。

4、一車間将2條生産線嚴格分開,用一條線生産高鋁磚。在投料前将生産線(從鄂破機到混砂機整個破碎系統)認真清掃幹淨。将熟料、細粉分别卸入料倉備用。

5、葉臘石32千克,山西粘土24千克分别稱量,裝入一個袋中備用。

三、泥料制備

1、配料:

顆粒料、細粉可以根據泥料情況進行調整。粘土、葉臘石在混砂機上外加,并且數量不能調整。

2、混練:

(1)加料順序與矽磚料相同。淨混15分鐘,料中不得有泥團和幹料。

(2)泥料粒度組成:水份可以根據成型情況掌握調整。

3、成型:

模型放尺,不分部位,長、寬0.5%,厚0%

高鋁磚磚坯體密:2.95克每立方米

磚坯氣孔:22-23%

高鋁磚半成品尺寸标準:當磚坯尺寸≤100毫米,其誤差在±1毫米;當高鋁磚磚坯在100-200毫米,其誤差允許範圍在±1.5毫米;當耐火磚的尺寸>200毫米時,其誤差在±2毫米。

四、其它項目按作業指導書執行

燒成:耐火磚碼磚以側碼為主,最高燒成溫度1420度。

主要成分

1、酸性耐火材料以氧化矽為主要成分,常用的在矽磚和粘土磚。

2、中性耐火材料以氧化鋁、氧化鉻或碳為主要成分。

3、堿性耐火材料以氧化鎂、氧化鈣為主要成分,常用的是鎂磚。

特點

自身屬性

1、化學組成:主要成分決定該耐火材料的品質和特點。

2、體積密度:單位體積重量,密度大,說明緻密性好,強度就可能高,但導熱系數可能就大。

3、顯氣孔率:沒做具體要求,但作為生産廠家必須嚴格控制顯氣孔。

4、荷重軟化溫度:也叫高溫荷重開始變形溫度,此參數很重要,标志材料耐高溫的抵抗能力。

5、抗熱震性能:抗溫度急劇變化而不被破壞的能力。

6、抗壓強度:承受(常溫)的最大壓力能力。

7、抗折強度:承受剪切壓力的能力。

8、線性變化率:也叫重燒線變化或叫殘餘線變化,指每次在同等溫度變化中體積發生膨脹收縮的變化,如果每次膨脹收縮一樣,我們定義這樣的線性變化率為0。

理化性質

1、耐磨性:它是耐火材料品質最佳的指标之一。

2、熱導率:單位溫度梯度條件下,通過材料單位面積上熱流速率,跟氣孔率有關。

3、耐沖擊性:耐沖擊性好,使用壽命就長。

4、抗渣性:在高溫小抵抗溶渣侵蝕作用而不被破壞的能力。

種類

1、高鋁磚:Al2O3含量大于75%以上,耐火度高于黏土磚,抗酸堿侵蝕性好,适宜水泥窯燒成帶等處,使用壽命長但價格高。

2、白雲石磚:挂窯皮性能好,抗侵蝕性好,但有磚中多少有f-CaO,易水化,難于運輸和保管,生産中用的較少。

3、鎂鉻磚:挂窯皮好,多用于燒成帶,缺點是抗熱震性能差,加上正六價Cr有劇毒,國際上生産和使用鎂鉻磚的國家逐漸減少,現用此磚的生産單位盡早找到替代品。

4、尖晶石磚:多用于過度帶,抗震性能好,抗還原性好,但耐火度稍微差點。

5、抗剝落磚:此磚中含有少量的ZrO,在升溫過程中發生馬氏相變形成細裂紋,具有較強抗堿性,抗剝落性和抗渣性較好。

6、磷酸鹽磚:耐火度低,但強度高熱震性好,多用于蓖冷機、窯頭罩等使用。

7、碳化矽磚:耐高溫(1800度左右,荷重軟化溫度在1620-1640度),熱膨脹系數小,耐急冷急熱耐磨性都好,适宜冷卻帶和窯口。

8、矽莫磚:熱震性好,強度高,耐磨性好,适宜過度帶。

侵蝕機理

無論是濕法窯,還是新型幹法回轉窯,在熟料煅燒過程中,由于窯内氣體溫度比物料溫度高得多,窯每旋轉一圈,窯襯表面受到周期性的熱沖擊,溫度變化幅度為150-250度,在窯襯10-20毫米表層範圍内産生熱應力。窯襯還承受由于窯的旋轉而産生的磚砌體交替變化的徑向和軸向機械應力,以及煅燒物料的沖刷磨損。由于同時産生矽酸鹽熔體,在高溫環境下很容易與窯襯耐火磚表面相互作用形成初始層,并同時沿耐火磚的孔隙滲入到耐火磚的内部,與耐火磚黏結在一起,使耐火磚表層10-20毫米範圍内的化學成分和相組成發生變化,降低耐火磚的技術性能。當物料的燒結範圍較窄或者形成短焰急燒産生局部高溫時,會使窯皮表面的最低溫度高于物料液相凝固溫度,窯皮表面層即從固态變為液态而脫落,并且由表及裡深入到窯皮的初始後又形成新的窯皮初始層。

當這種情況反複出現時,燒成帶窯襯就逐漸由厚變薄,甚至完全脫落,導緻局部露出窯筒體而紅窯。實際上燒成帶窯襯損壞情況正是如此,在高溫區域殘磚厚度大體上呈曲率半徑較大的弧線分布,有時弧底就落在窯簡體的内表面上。

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2012年9月18日,俄羅斯正式通知印度方面,在俄羅斯接受改造升級後海上航行測試的印度二手航母“戈爾什科夫海軍元帥”号(現名“維克拉馬蒂亞”号)将至少推遲10個月交付。原因是在最近的海上高速航行測試中,航母的8台蒸汽鍋爐中有7台出現問題。俄羅斯将這一問題的出現歸咎于印度,因為印度不同意俄羅斯使用石棉作為蒸汽鍋爐的隔離材料。因此,俄羅斯人不得不使用耐火磚。一些俄方工程人員認為,耐火磚的隔離作用不足。

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