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    耐火材料行业知识

    11种莫来石耐火砖的生产工艺、配方及成型技术

      莫来石质耐火材料分烧结莫来石砖和电熔莫来石砖两种 。
      1低蠕变莫来石砖
      以合成莫来石熟料、特级高铝矾土熟料为原料,另外加入部分高纯石英及添加剂,可制造低蠕变莫来石砖 。
      原料经破碎至粒度<3mm后,经除铁、筛分后备用 。物料配方如下:莫来石颗粒34%,矶土熟料20%,石英6%,共磨粉40% 。物料在混碾机中进行混练 。先加入颗粒料,干混1min后加入结合剂混合3min,再加入细粉 。总混练时间为10?12min 。泥料混练后经24h困料,泥料水分以5?7%为宜 。泥料粒度组成如下:>3mm,<5%;3?1mm,35~40%;1?0.5mm,5?10%;0.5?0.1mm,6?10%;<0.1mm,>40% 。
      成型在300t摩擦压砖机上进行 。坯体的体积密度应控制在2.70g/cm3以上 。坯体在50?110℃下干燥,干燥时间16h 。干燥后坯体残余水分应小于0.5% 。制品的最高烧成温度为1600℃,保温16h 。制品的物理指标如下:显气孔率19?21%;体积密度2.55?2.60g/cm3;耐压强度69?116MPa;1450°C,50h压蠕变率0.12% 。
      2低蠕变烧结莫来石砖
      以红柱石作骨料,硅线石作中间颗粒,硅线石粉、矾土粉、工业氧化铝粉、粘土粉的共同细磨粉作基质料可制作烧结莫来石砖 。其原料配比如下:骨料:中间颗粒:细粉=50:12:38 。配料中加入复合结合剂,用260t摩擦压砖机成型 。坯体经烘干至残余水分小于1%,装入倒焰窑中进行烧成 。烧成温度为1490℃,保温19h,制品的气孔率可达17.15%,体积密度2.53g/cm3,常温耐压强度136.5MPa,荷重软化温度1627℃ 。1450℃,50h蠕变率可达0.87% 。如果烧成温度为1450℃,保温时间延长至26h,也可以达到烧结的目的 。但是,物理性能指标比1490℃烧成的制品指标低一些 。例如1450℃,50h蠕变率为0.98% 。
      3烧结莫来石砖
      烧结莫来石砖的烧结温度通常在1600℃以上 。这样高的烧结温度使烧结莫来石砖难于大规模生产 。利用活性SiO?的活性,配料中加入适量的活性SiO?,可使烧结莫来石砖在1550℃烧结 。
      将电溶莫来石制成<4mm的颗粒,电熔刚玉制成<0.088mm的细粉,活性SiO2的细度<00076mm 。物料的配比如下:电熔莫来石颗粒料60%,电熔刚玉细粉36%,活性SiO?细粉4% 。配料经混练后在摩擦压砖机上成型 。坯体经110℃烘干24h后,于1550℃下烧成 。
      这种烧结莫来石砖的物理指标如下:显气孔率20.88%,体积密度2.61g/cm?,常温耐压强度84.4MPa,1550℃,50h高温蠕变率0.796% 。
      4莫来石刚玉砖
      以人工合成莫来石和电熔白刚玉为原料,以苏州土为结合剂,可以制造电炉顶用莫来石刚玉砖 。
      将人工合成莫来石破碎至<4mm作骨料,电熔白刚玉磨至<0.074mm作细粉,烘干后的苏州土经振动磨磨细至<0.5mm作结合剂 。配料比例范围如下:合成莫来石55?65%,电熔白刚玉25?30%,苏州土8?10% 。配合料用湿碾机混合 。混练时先加颗粒料,混练1?2min,然后加入结合剂混练2?3min,最后加入细粉混练3?5min,总混练时间10min左右 。其颗粒组成如下:>2mm17.9?20.2%,2?1mm14.3%?18.7%,1?0.5mm3.9?5.8%,0.5?0.1mm13.1?15.9%,<0.1mm 42.3?44.7%,水分4.6?5.4% 。
      坯体用300t摩擦压砖机成型,坯体密度为2.70g/cm3 。坯体在隧道干燥器内进行干燥 。入口温度40?50℃,最高干燥温度130℃,干燥时间48h,坯体水分不大于1.5% 。制品在隧道窑内烧成,烧成温度为1550℃,保温时间10h 。
      制品的理化指标如下:Al?O? 73.06%,SiO? 24.10%,显气孔率19.9%,体积密度2.55g/cm3,常温耐压强度81.7MPa,1550℃,3h重烧线变化率-0.11%,荷重软化开始温度1710℃ 。
      5莫来石-硅线石砖
      以焦宝石为骨料,以硅线石、高铝矾土、结合粘土为细粉,以亚硫酸纸浆废液为结合剂,可以制造莫来石一硅线石质陶瓷窑具 。其原料配比如下:<3mm的焦宝石熟料颗粒55%,硅线石、高铝矾土熟料、结合粘土共磨细粉(<0.088mm)45%(其中:硅线石10%,高铝矾土22%,粘土13%) 。外加水3%,亚硫酸纸浆废液(密度为1.2g/cm3)1% 。
      泥料粒度组成(%):>5mm,3;5?2mm,25;2?0.5mm,24;0.5?0.088mm,9.5;<0.088mm,38.5;水分9.0 。泥料混练的加料顺序:颗粒料、结合剂和水、混合细粉 。混练时间10min 。坯体经干燥后在倒焰窑中于1370℃下烧成 。
      制品的理化指标如下:Al?O? 51.9%,SiO? 43.9%,显气孔率23%,体积密度2.27g/cm?,耐压强度38.2MPa,荷重软化温度1520℃,热震稳定性(1100℃,水冷)>20次 。
      莫来石-硅线石制品在陶瓷推板窑中作推板砖,使用25次左右不变形,无磨损 。
      6硅线石砖
      以合成莫来石、高铝矶土熟料、焦宝石熟料为骨料,以鸡西硅线石为基质,采用生产粘土砖的工艺设备,可以制造硅线石砖 。
      原料的配比如下:硅线石45?50%,莫来石+焦宝石+Ⅱ等高铝矾土35?50%,Ⅰ等高铝矶土5?10%,粘土5?10% 。以上原料按配料比例进行称量并在混碾机中进行混练 。先加入颗粒料,再加入结合剂,混勻后加入细粉,混练10min,泥料水分控制在3?3.5% 。
      硅线石砖用300t以上的摩擦压砖机成型,坯体密度控制在2.53g/cm?以上 。成型后的坯体在隧道干燥窑中进行干燥 。干燥窑进口温度40?50℃,出口温度150?200烘干8?10h,残余水分不大于0.5% 。硅线石砖的烧成温度为1350?1400℃,保温8?10h 。
      硅线石砖的主要理化指标如下:Al?O? 61.45%;SiO?35.15%;显气孔率15.3%;体积密度2.58g/cm?;常温耐压强度123.4MPa;1500℃,2h重烧线变化+0.17%;1450℃,50h蠕变率0.72%;抗热震性(1100℃?水冷)大于15次 。
      7硅线石旋转管
      旋转管是玻璃管拉管机的主要工作部件 。其工作条件苛刻,不仅要经受1150℃的玻璃液的侵蚀、冲刷,而且还要求在自转中进行工作 。因 此,要求制品具有较强的耐玻璃液侵蚀性 。
      以特级焦宝石为骨料,以鸡西硅线石和紫木节粘土为细粉可以制造硅线石质旋转管 。其配料比如下:焦宝石60?65%,硅线石20?30%,粘土5?10%,外加亚硫酸纸浆废液1.5%,水4% 。
      泥料在湿碾机中进行混练,加料顺序为:焦宝石、水、亚硫酸纸浆废液、粘土、硅线石 。混练时间10min 。泥料粒度(%):〉0.84mm13?18,0.84?0.50mm15?20,0.50?0.08mm20?25,<0.08mm40,水分6 。
      采用风锤捣打成型,风锤工作风压0.39?0.49MPa 。坯体经干燥后,残余水分<1% 。制品在倒焰窑内烧成,最高烧成温度1370℃,保温时间48h 。
      制品的理化指标如下:Al2O349%,SiO247%,显气孔率15.7%,荷重软化温度1550℃,常温耐压强度149.7MPa 。制品经磨光后可投入使用 。
      8硅线石质料碗
      料碗是玻璃熔窑澄清池下部用来生产瓶罐玻璃器皿的玻璃液流出口的主要工作部件 。用硅线石精矿和粘土作原料可制造硅线石质料碗 。
      原料配比如下:硅线石精矿3?0.5mm 30?40%,0.5?0.088mm 20?30%,<0.088mm 20?30%;粘土 8?12%,外加亚硫酸纸浆废液3% 。
      混料在混碾机中进行 。按泥料配比先加入颗粒料干混1min后,加入结合剂混练3min,再加入细粉混练4?6min,泥料水分控制在3?3.5% 。坯体在14.7MPa的压力 下成型,在40?60℃的温度下干燥3?4d,在1450℃烧成 。
      制品的主要物理指标如下:显气孔率22.5%,体积密度2.07g/cm?,常温耐压强度83MPa,荷重软化温度1320℃,热震稳定性(1100℃,水冷)18次 。
      9硅线石球
      以高铝矾土熟料、鸡西硅线石精矿为原料,软质粘土和亚硫酸纸浆干粉为结合剂可制造高炉热风炉用硅线石质填充球 。
      原料配比如下:高铝矾土熟料颗粒,0.9?0.5mm 55%;高铝矾土熟料细粉,<0.074mm 15%;硅线石细粉,<0.045mm 20%;结合粘土细粉,<0.074mm 10%;外加纸浆干粉,<0.28mm 5% 。
      将硅线石细粉、高铝矾土熟料细粉、粘土细粉按配比于振动磨中共磨10?15min备用 。混练在湿碾机中进行 。先加入高铝矶土熟料,再加入适量水,混练2?3min后再加入纸浆干粉,混练1min后加入混合细粉,共混练7?10min,水分控制在5?17% 。成型后的坯体在60?80℃的温度下干燥8?10h,使残余水分<2% 。制品的烧成温度为1500℃,保温10?12h 。
      制品的主要物理指标:显气孔率25.41%,体积密度2.45g/cm?,常温耐压强度54MPa,荷重软化温度1450℃,热震稳定性1100℃水冷)>30次 。
      10红柱石砖
      以红柱石为骨料,以高铝矾土熟料、硅线石和粘土细粉为基质,可制造鱼雷铁水罐用的红柱石砖 。
      将红柱石经破碎、分级后备用 。将高铝矾土熟料和粘土在振动球磨机中混合磨细备用 。其原料配比如下:红柱石50?55%,硅线石15?25%,高铝矾土15?20%,粘土5?10% 。用轮碾机进行混练,混练时先加入大颗粒、中颗粒,干混2?3min,然后加入结合剂、共磨粉,总混练时间15min 。
      泥料的颗粒组成为:3?2mm 25%,2?1mm 15%,1?0.5mm 6.5%,0.5?0.088mm 10.5%,<0.088mm 43% 。泥料经25h困料后用630t摩擦压砖机成型,砖坯密度2.65?2.75g/cm? 。制品经干燥后在隧道窑中烧成,最高烧成温度1350℃,保温8h 。
      制品的主要物理指标:体积密度2.48g/cm?,显气孔率13.7%,常温耐压强度110.8MPa,荷重软化温度1560℃,蠕变率(1350℃,50h)15%,重烧线变化(1450℃,2h)0.07%,热震稳定性(1100℃水冷)>30次 。
      11硅线石一碳化硅棚板砖
      以碳化硅砂为骨料,以硅线石和粘土为基质,以亚硫酸纸浆废液为结合剂,可以制造硅线石一碳化硅棚板砖,其配方如下:碳化硅(一级)50?65%,硅线石15?35%,粘土10?15% 。泥料粒度组成如下:3?2mm12?20%,2?1mm15?24%,1?0.5mm10?12%,0.5~0.088mm20?25%,<0.088mm30?35% 。
      泥料在混碾机中进行混练,加料顺序:先加碳化硅颗粒,再加亚硫酸纸浆废液,混合均匀后再加混好的细粉 。继续混练10min可出料,泥料水分应控制在3?4% 。
      成型是在500t液压机上进行,坯体密度不低于2.65g/cm? 。坯体经40℃干燥3d,残余水分应小于1% 。烧成可在倒焰窑内进行,烧成温度1430℃,保温时间8?16h,总烧成时间90h 。
      硅线石-碳化硅棚板砖物理指标如下:显气孔率<21%,体积密度2.30?2.35g/cm?,耐压强度>35.2MPa,荷重软化温度>1520℃,热震稳定性(1100℃,水冷)>8次 。
      该制品可用作烧成温度为1370℃的陶瓷隧道窑棚板砖 。该制品导热性、热震稳定性好,耐氧化,生产工艺简单,成本低,可代替高铝质棚板砖 。


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