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加熱爐及熱處理爐常用的耐火磚的種類和性能

时间:2019-12-16     作者:凱瑞得窯爐【原创】   阅读

加熱爐及熱處理爐常用的耐火磚有粘士磚、高鋁磚、硅磚、鎂磚和炭化硅質成品。


粘土磚

粘土耐火磚.jpg

粘土磚的原料是煅燒今后A12O3+TiO2含量不少于30%的耐火粘土,其堿金屬和堿土金屬的氧化物以及氧化鐵含量應盡可能少些,通常約占5-7%。耐火粘土的耐火度有必要不低于1580℃。粘土原料通過煅燒、破碎、配料(參加軟質粘土作結合劑)、限制成型、枯燥、燒成等工序,即可制得成品耐火磚。


粘土磚歸于弱酸性耐火材料。由于化學構成的動搖范圍較大,出產辦法不一樣,燒成溫度的差異,使粘土磚的性質改變較大。普通粘土磚依據構成中Al2O3含量的多寡分為(NZ)一40、(NZ)一35、(NZ)一30三種商標。粘土磚的耐火度在1600℃以上,可是荷重軟化開端溫度很低,只要1250~1300℃,而且荷重軟化開端溫度和終了溫度(fflJ40%變形溫度)的距離很大,這個距離約為200~250℃。粘土磚這一性質十分首要,它使得粘土磚盡管具有不太高的耐火度,但仍能適用于很多高溫熱工設備。粘土磚的耐急冷急熱性較好,在850℃水冷次數可達10~25次。粘土磚能反抗弱酸性渣腐蝕,對堿性渣的反抗力稍差,增加Al2O3的含量,能夠提高抗堿性渣的能力。


粘土磚的原料豐厚,制作技術簡略,本錢最低,被廣泛使用于砌筑各種加熱爐和熱處理爐的爐體、煙道、煙囪、余熱使用設備和燒嘴等。


高鋁磚

高鋁磚.jpg

高鋁磚是含Al2O348%以上的硅酸鋁質成品。按照礦藏構成的不一樣,高質成品分為剛玉質、莫來石一剛玉質及硅線石質三大類。剛玉質成品的AI2O3含量在95%以上,根本礦藏為剛玉(A12O3),原料為天然或人工剛玉,也有電熔剛玉的成品。莫來石一剛玉質成品的根本礦藏為莫來石(3A12O3·2SiO2),別的為剛玉及玻璃相、硅線石質。


品原料為硅線石(Al2O3·SiO2),根本礦藏質是莫來石及玻璃相。工業上很多使用的是莫來石和硅線石質的高鋁磚。跟著Al2O3含量的增加和玻璃相的削減,成品的耐火度和耐急冷急熱性均提高,抗渣性特別是對酸性渣的反抗能力增強。


高鋁磚的首要原料是高鋁礬土,其間所含礦藏以水鋁石、波美石、高嶺石為主。高鋁礬土通過煅燒,各礦藏在不一樣溫度先后改變為剛玉及莫來石晶體。并在1400-1500℃溫度下,剛玉和石英結合二次莫來石化,晶體發育長大。在高鋁熟料中再配入軟質生粘土作結合劑。高鋁磚的出產技術與粘土磚根本一樣。


由于高鋁磚的首要成分AL2O3是兩性氧化物,對酸性及堿性渣的腐蝕均能反抗,對氧化鐵皮的腐蝕也有必定反抗能力。故常用來砌筑均熱爐爐底、下部爐墻、廢氣出口處拱頂,在接連加熱爐上,爐底、爐墻、燒嘴磚、吊頂都可用高鋁磚砌筑。高鋁磚也常用來作為格子磚,修砌蓄熱室。


高鋁磚在工業先進國家耐火材料總量中所占的份額約為8—14%,中國高鋁礬土資本豐厚,為高鋁磚的開展發明了有利條件。


硅磚

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硅磚是含Si02在93%以上的硅質耐火材料。原料是石英巖,添加恰當的礦化劑(FeO、CaO等)及結合劑(石灰乳及紙漿廢液等),在1350-1430℃燒成。SiO2在加熱燒成的過程中發生雜亂的晶型改變,并伴有體積的改變。在最后的燒成成品中首要改變成鱗石英和方石英晶體,及少數非晶形的石英玻璃,這些晶型的改變有必要有礦化劑并需有較長的時刻。殘留的盧石英的量愈少愈好,由于殘留β石英量越多,磚在使用過程中體積越不穩定。幾種不一樣晶型石英的真比重各不一樣,通過測定成品的真比重,能夠判別石英晶型改變是不是徹底。真比重愈小,表明轉化愈徹底,使用時高溫體積穩定性最佳。所以硅磚的質量指標中都包含真比重一項,普通硅磚的真比重應在2.38-2.4以下。


硅磚在各種耐火磚總量中所占的份額大約為3-7%。在接連加熱爐上用來砌筑爐子拱頂,有時只砌高溫的加熱段及均熱段,預熱段仍用粘上磚砌。均熱爐上用以砌筑爐墻的中段,由于其荷重軟化點高,上部爐口部位由于溫度動搖劇烈,下部接近爐底部位易受堿性渣腐蝕,都不合適選用硅磚。硅磚還用來砌筑蓄熱室上層的格子磚。


鎂磚

鎂磚.jpg

鎂磚是含MgO在80-85%以上,以方鎂石為首要礦藏構成的耐火材料。鎂磚的原料首要是菱鎂礦,其根本成分是MgC03,通過高溫煅燒今后變為燒結鎂石,再經破碎到必定粒度后變成燒結鎂砂(又稱冶金鎂砂)。鎂砂廣泛用作補爐材料、搗打材料,含雜質少的鎂砂,作為制作鎂磚的原料。自然界菱鎂礦資本不多,中國儲量與產值均居國際前列。很多缺乏菱鎂礦的國家依托由海水制鎂砂,本錢很高。


鎂磚按其出產技術的不一樣,分為燒結鎂磚和化學結合鎂磚兩種。燒結鎂磚是用通過死燒、顆粒大小配比恰當的鎂砂,參加鹵水(MgCl2水溶液)和亞硫酸紙漿廢液作結合劑,加壓成型,在1550-1650℃的高溫下燒成。在燒成過程中,鎂石中的雜質和參加物生成液相,把方鎂石粘結在一起。而化學結合鎂磚是不通過燒成工序的,把燒結鎂砂按粒度份額配好今后,參加恰當的礦化劑和結合劑,限制成型,通過枯燥即是成品。


化學結合鎂磚的強度較低,功能不如燒結鎂磚,可是價格便宜,不及燒結鎂磚價格的一半。它用在功能要求不太高的部位,如加熱爐和均熱爐爐底。鎂磚歸于堿性耐火材料,對堿性熔渣有較強的反抗能力,但不能反抗酸性渣的腐蝕,在1600℃高溫下,與硅磚、粘土磚甚至高鋁磚接觸都能起反響。MgO的熔點高達2800℃,鎂磚的耐火度在2000℃以上,但其荷重軟化點很低,只要1500-1550℃。這是由于方鎂石結晶周圍是靠低熔點的鈣鎂橄欖石(CaO·MgO·SiO2)及玻璃相粘結的,而方鎂石沒有構成接連的結晶網,荷重變形溫度很低,而且開端軟化到40%變形的溫度距離很小,只要30-50℃。鎂磚的熱穩定性也較差,在急冷急熱時簡單崩裂,這是鎂磚損壞的一個首要原因。


為了改善鎂磚的熱穩定性和高溫強度,在配料中參加工業氧化鋁細粉,可制成以鎂尖晶石結合的鎂鋁磚,能夠成功地用作高溫爐頂材料,以及用于爐子有堿性熔渣腐蝕的部位。燒結鎂砂中參加不一樣量的鉻鐵礦,能夠制成鎂鉻磚、鉻鎂磚。加熱爐及均熱爐上有時用于把鎂磚與硅磚或粘土磚離隔,避免這些磚在高溫下彼此起效果。國外這類磚在鋼鐵工業中占首要的位置,中國依據資本特色首要開展鎂鋁磚。


碳化硅質耐火材料

碳化硅磚.jpg


碳化硅(SiC)是人工礦藏,原料為硅石和焦炭,在2000℃以上的高溫電爐內組成的,碳化硅質耐火材料分為三類:(1)加粘土等氧化物結合的成品;(2)氮化物結合的成品;(3)使用碳化硅的再結晶效果,加壓成型自行結合的成品。其間使用最普遍的是粘土結合成品,中國現在出產和選用的是這一種。


以粘土為結合劑的碳化硅質一級成品中含SiC87%,耐火度可達1800℃,荷重軟化點1620℃。碳化硅質成品有一些特別的功能,使它可作某些特別用處,如(1)它的導熱性好,比通常耐火材料高約10倍,合適用作導熱的器材,例如熱處理爐的馬弗罩。由于它導熱功能好,1200℃以下又有很強的抗氧化性,因而壽數比金屬罩長。依據同一道理,也能夠用作換熱器元件。(2)機械強度大,耐磨功能好,耐急冷急熱性也好,所以有的輥底爐用它來作簡單磨損的輥套,本錢比耐熱鋼低。(3)比電阻大,能夠用作電阻爐的電熱元件。

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