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轻质耐火材料及造孔工艺先容

发布时间:2020/8/7 14:03:58 点击率:



轻质耐火材料
在砌筑的电炉炉体中,常分为耐火层、高温耐火保温层、中温耐火保温层等。为了减少炉墙本身的蓄热和通过炉墙向外散失的热量,以缩短升温时问、节约热能,常在靠近电炉内衬高温耐火层附近安顿一层热阻能力较强,既耐火又保温的轻质耐火材料。尽管这种材料的体积密度只有0.4~1.39/cm3,却能耐1200℃以上的高温,被广泛地用作电炉内衬和高温保温层材料。但也由于它的体积密度低、气孔率高,导致机械强度低、耐磨性能差、抗化学腐蚀性也较差,选用时应考虑高温机械强度能否满足要求。轻质耐火砖的制造方法有三种:烧掉加入物法(通常加入木屑)、泡沫法及化学法。目前常用的轻质耐火砖有轻质耐火粘土砖、轻质耐火硅砖、轻质耐火高铝砖等。
1、轻质粘土砖轻质粘土砖是以粘土熟料为主要原料烧制而成,体积密度按相应的牌号应不大于.4~1.39/cm3,其主要性能指标见下图。轻质耐火粘土砖主要用于热处理炉内衬,亦可用于炉子的高温隔热材料。其弱点是气孔率大,耐磨性差,荷重软化开始温度仅1100℃左右,热稳定性差,耐火度与粘土砖接近。
2、轻质耐火硅砖轻质耐火硅砖用于温度不超过1550℃的砌体部分,二级砖用作高温隔热材料。轻质耐火硅砖的主要理化指标见下图。轻质耐火硅砖具有较高的荷重软化温度(1600℃左右),且高温下残余膨胀在0.2%以下,广泛用于炉顶、炉墙部位。
3、轻质高铝砖(泡沫高铝砖)轻质高铝砖体积密度为0.4~1.0g/cm3。密度大的可用于直接与火焰接触部位,但不宜与高气流冲刷或高温熔化部位接触。密度小的作保温用,使用温度应不高于1450℃,轻质耐火高铝砖的主要性能指标见下图。轻质高铝砖用于砌筑各类高温炉窑、电炉和高温保温材料。注:制品PM-1.0、PM-0.8可用于无强烈高温熔融物料侵蚀及冲刷作用的部位,直接与火焰接触;其余牌号制品用作保温层。
4、轻质氧化铝砖(泡沫氧化铝砖)轻质氧化铝砖由细粉加工烧制而成,性质优于高铝砖,常用于电炉高温部位的保温材料,使用温度为1300℃,温度过高会出现收缩变形。
5、氧化铝空心球随着科技的发展,一些高级耐火保温材料不断出现,如氧化铝空心球就是一例。氧化铝耐火空心球呈颗粒状使用,也可加人适当胶结剂成型后砌筑用。
6、耐火纤维材料耐火纤维制品是一种新型的耐火材料,并兼有耐火和保温的作用,同时具有质量轻、导热系数低、比热小、热稳定性好、耐高温、耐热震和抗机械震动、柔软、容易施工等许多优点,用作工业窑炉内衬材料,可节约能源30%左右,减轻炉衬质量90%以上,节省炉体用钢材20%~50%,是设计与制造高热效率电炉时提倡选用的新型轻质耐火材料。
用耐火纤维棉制成了毯、毡、纸、板、绳、真空异形制品等,这些形状特点为电炉的砌筑提供了极大的方便。纤维可以压挤到砖砌电炉的裂缝和所有缺陷的地方,再加上耐火纤维炉衬的升温和冷却周期短,极大地降低了电耗,提高了工作效率。缺点是这种材料目前制造成本较高,因此在使用上受到一定的限制。
耐火纤维的生产方法有很多种,主要先容以下几种:(1)熔融喷吹法。将原料在高温电炉内熔融,形成稳定的流股引出,用压缩空气或高压蒸汽喷吹成纤维丝。(2)熔融提炼法和回转法。高温炉熔融物料形成流股,再进行提炼或通过高速回转的滚筒而制成纤维。(3)高速离心法。用高速离心机将流股甩成纤维。(4)胶体法。将物料配制成胶体盐类,并在一定条件下固化成纤维坯体,较后煅烧成纤维。此外,还有载体法、先驱体法、单晶拉丝法和化学法等。
轻质耐火材料三种造孔工艺先容
气孔的形成是轻质耐火材料生产工艺中至关重要的一个环节.气孔的大小、形状、生成量的多少以及分布情况等直接影响制品的质量,形成气孔的方法很多,在我国轻质耐火材料工业生产中主要采用化学法,泡沫法和可燃物加入法。
1、化学法
化学法是指在坯料中添加一些可以通过化学反应产生气泡的物质。如加入碳酸盐和酸、苛性械和铝或金属与酸等,借化学反应产生气体,使制品获得气孔。但这种方法由于反应迅速,气泡生成不易控制,要根据工艺要求加入适量抑制剂。
2、泡沫法
泡沫法是在泥浆中加入起泡剂,如松皂,通过机械方法处理产生气泡,与化学法类似,泡沫法产生的气泡稳定性不好,要加入固定剂控制。
3、可燃物加入法
可燃物加入法是指在泥枓中加入可以燃尽的物质,如木屑。这些加入物在轻质耐火材料经高温合成时被燃烧掉,产生气孔。但此方法有着制品坯料强度低,成品易变形等缺点,需要控制合成工艺来克服。
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