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高炉用硅线石砖原料及蠕变特征

时间:2020-06-15 11:49 作者:耐火材料生产厂家点击:


 
硅线石砖具有荷重软化温度高,热震稳定性良好,耐磨性和抗渣性好的特点,故适用于钢铁、化工、玻璃、陶瓷等工业部门的工业窑炉的各部位内衬,如烟道,燃烧室、炉门、炉柱、炉墙以及盛钢桶的内对和滑板等。
 
高炉用硅线石砖的原料配比
硅线石砖主要以大型组合砖的结构应用在高炉上,其关键的技术指标是显气孔率和热稳定性。由于高炉风口承受高温热风的高速冲刷,炽热渣铁的撞击和冲刷,风口壁要承受因内外温差引起的热应力,有些受到煤粉的磨蚀和块状炉料的打击。必须确保内衬结构的稳定性,密封性,避免碱性物的侵入和析出,或防止风口漏风。只有材质致密,气孔率低,才能有效承受气流和熔体的冲击。因此在出铁口、风口部位,内衬耐火材料选择大块型的硅线石组合砖结构。
高炉用硅线石砖以红往石、二等矾土骨料、硅线石、黏土、微粉、烧结合成莫来石、电熔刚玉为基本原料,经搅拌预先配成混合粉。结合剂为纸浆水溶液,比重为1.26g/cm3,加入量为2.4%左右。
加人硅线石改善材料的热震稳定性,莫来石晶相起重要作用。配料中的矾土高温下获得细小交错的莫来石和玻璃相,而基质的硅线石与α-Al2O3或高铝矾土适合搭配,生成莫来石(一次和二次莫来石)。莫来石晶相加上引入的线膨胀系数小或热导率大的矿物,自然对材料的抗热震有利。抗热震性。
 
硅线石质高铝砖的蠕变特征 
在烧成高铝砖中加入部分硅线石的砖,习惯上称硅线石砖.统称硅线石质高铝砖,它是改性高铝砖的一个品种。有高铝砖专家等对硅线石砖的蠕变特征和机理作了深入的系统研究,他们将研制的]400—1500℃硅线石砖的蠕变曲线划分为三种类型。
种类型:符合通常的蠕变曲线的模式。初期是蠕变速率逐渐降低的减速蛹变阶段,随后是蠕变速率不变的等速蠕变阶段,蠕变率不断增加。这种类型的蠕变曲线多在1400~1500的低蠕变砖中出现,即在一般的烧成高铝砖中加入了硅线石的砖。
第二种类型:蠕变曲线初期是蠕变速率递减的减速蠕变阶段.一定时间后,蠕变速率为零,蠕变率不随时间变化.即蠕变率持平阶段。
第三种类型:蠕变曲线先是蛹变速率递减的减速蠕变阶段,当蠕变率达到大后,蛹变速率变为负值,见逐渐进增,蠕变率逐渐减少阶段。多出现在]500~1550它的低蠕变高铝砖内,即在一般的高铝砖内同时加有硅线石、刚玉原料的砖。对我国DK型烧结高铝矾土材料的高温蠕变行为研究指出:控制蠕变的因素为玻璃效应(玻璃基质的数量和粘度)和结晶效应(晶体间接触或组合的程度和方式)。哪个是主导因素取决于相组成和显微结构。李庭寿等在莫来石—刚玉系材料的高温蠕变性能研究中也明确指出:材料的高温蠕变性能与相组成和显微结构密切相关。对硅线石砖的蠕变控制因素,孙庚辰等具体指出受三个因素控制:除了玻璃效应、结晶效应之外,还有硅线石的莫来石化效应。当玻璃效应处于主导地位时,材料的蠕变速率为正值.蠕变曲线表现为种类型;当硅线石莫来石化效应和结晶效应处于主导地位时,即膨胀效应占主导地位时,蛹变速率为负值,蠕变速率表现为第三种类型;当二种相反的作用相当时,压缩与膨胀抵消,蠕变曲线表现为第二种类型。
 
以上论述为研制低蠕变高铝砖提供了理论依据。但是硅线石质低蠕变高铝砖尚有多种品种。除了在一般的高铝砖内加入硅线石的砖,一般高铝砖内加人硅线石与刚玉的砖外,尚有在合成莫来石原料中加硅线石的砖.刚玉原料中加硅线石的高铝砖等。这些硅线石质低蠕变高铝砖的蠕变曲线必将有某些差异之处。有待进一步研究。    
 
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