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磷酸盐与高铝砖结合的作用是什么?

发布时间:2021/9/9 17:06:04 点击率:

磷酸盐结合高铝砖,是一种热处理制成的非烧砖,具有耐磨性好,常用于冷却器、窑口、转窑过渡带和冷却带。



磷酸盐砖干燥基理及工艺措施。
不烧高铝砖(以下简称磷酸盐砖)主要用于水泥工业。近年来,随着市场的逐步发展,磷酸盐砖的销量不断增加。因为磷酸盐砖生产工艺的特点是:原料、预混合、困料、混合、热处理等,企业目前还没有固定的生产线,穿插在各个车间进行生产。所以,合理协调各工序之间的生产和制定合理的工艺参数,对于保证质量和交货时间尤为重要。干热处理工艺占生产时间的50%,原干法和热处理制度制约生产,产品质量不稳定。在生产实践中,调整这两个工序的工艺参数已成为一个亟待解决的问题。以特种矾土熟料为主要原料,加入适量的磷酸水溶液,通过预混、困料、混合、成型、干燥、热处理等工制成。磷酸本身没有粘结性,当它与特种矾土等原料的中性氧化物相结合时,磷酸盐结合后

(H2PO4)3)磷酸氢铝[(HPO4)3]
一般认为主要成分是[Al(H2PO4)3]。因为它在常温下可以溶于水,所以当它被用来制成混合物时,它仍然可以长期保持可塑性,但是当它被加热到一定温度时,酸性磷酸铝就会变成焦磷酸铝和偏磷酸铝,然后就会发生聚合反应。偏磷酸铝聚合物[Al(PO3)3]存在于400℃以上的温度下,由于这种新型化合物的形成、聚合以及同时形成较强的粘结作用,使其获得强度。当温度升高时,偏磷酸铝也会产生分解作用。
AlPO4和P2O5、P2O5和Al2O3也可以形成AlPO4,提高结合体的强度。因此,磷酸盐砖具有强度高、耐磨性好的特点。工艺措施成型后磷酸盐砖体内含有4%5%。
因为是%的水分,所以砖必须干燥,提高机械强度,有利于运输、窑的操作,保证产品的外观质量,根据企业的生产条件,规定在隧道干燥器中干燥,砖进入干燥窑前必须自然干燥,干燥时间在12h以上,进入窑的温度为60?80℃,出入窑的温度为110?130。
温度、干燥时间不小于48h,干燥后残留水分≤1%;热处理在改用煤气作燃料的倒焰窑内进行,装窑轻拿轻放,做到平整、稳定、直、松砖拉缝,留有火道。
磷酸盐砖有什么特点?
磷酸盐砖是近年来发展起来的一种新型耐火材料,采用磷酸盐结合烧矾土集料,机压成型,采用浓度为42.5%-50%的磷酸溶液作为结合剂。采用磷酸铝作结合剂制成的砖为磷酸盐耐磨砖。上述两种砖均为不烧结砖,Al2O3含量约为80%,具有耐高温、耐腐蚀、耐急冷热、耐磨、耐高强度等优点,但热传导率较高。磷酸盐砖适用于烧成带,磷酸盐耐磨砖适用于冷却带和放热反应带和分解带的末端。磷酸盐砖在水泥工业中被替代为高铝砖,并被广泛使用。
磷酸盐砖密度2.77g/cm3。
500℃处理后,抗压强度为105兆帕;500℃热震63.67兆帕;1000℃热震16.48兆帕。
负荷软化温度在0.6%变形时为1325~1440℃,4%变形时为1495?1550℃。
500℃为1.849;800℃为1.777;1000℃为1.748;1300℃为1.910。
平均热膨胀系数(10~8/℃):500℃6.24;1000℃7.25;1300℃6.53。
热震稳定性在1100℃可以承受100次水冷。

因为在生产磷酸盐砖的同时,烧成砖的生产也很难同时控制原有的工艺参数,导致干燥车周转不畅,影响成型工艺的正常生产,干燥热处理时间长,影响交货期。热处理过程中窑道预留不当,温度高,导致窑顶砖坯过度烧(变红),底砖坯过度烧(变黑),大大降低了产品合格率。
根据磷酸盐砖的干燥基本原理和隧道干燥器、倒焰窑的工作原理,对部分工艺参数进行了改进。
隧道干燥器一般采用逆流干燥原理,进入干燥器的水分高的砖与温度低、湿度大的气流接触不易产生废品,干燥进行到一定阶段时,砖中的水分少,此时遇到温度高、运转度低的热气流可以加快干燥过程,磷酸盐砖含有4%5%的水分,不能直接进入隧道干燥器。否则,在干燥过程中(主要排出砖中的水分),由于受到高温气流的冲击和加热不均匀,形成急剧不均匀的排水,特别是砖表面明显硬化后,内部急剧排水产生的应力作用导致表面产生裂纹,因此必须在空气中自然干燥一段时间后才能进入隧道干燥器。磷酸盐砖的干燥应采用低温大风量干燥法。低温有利于缓慢均匀排水,避免砖表面早期硬化;大风量有利于蒸发,带走湿空气,提高干燥效率。生产实践表明,自然干燥效率可以进入隧道干燥器。

烟囱是一种间歇式窑炉,由于烟囱的吸力,迫使从火箱出来的烟通过产品、吸火孔、支烟道进入主烟道,通过烟囱进入大气,窑内的气流采用由上而下的倒焰方式。在低温阶段,窑内的传热方式主要通过热烟通过对流传递给产品,产品本身通过不稳定的导热方式将热量从表面传递到中心。磷酸盐砖的热处理温度为500?600℃,因此,合理安装窑,调整窑内挡火墙的高度,使窑内气流顺畅,达到窑内温度均匀,也便于各个温度范围的升温,保温过程中的窑温控制,设置在窑底的吸火孔的作用是排烟,其总面积的大小和分布,对窑内挡火墙的操作控制和窑内水平截面的温度均匀性有很大关系。如果总面积过大,气流很快就会从吸火孔跑掉,热量不能充分传递给产品,热量利用较差,消耗较高,窑内的热量不易控制;如果总面积过小,窑内的高温度不易控制;如果总面积过小,则在实际情况下。

为了使窑内有足够的热气流在窑内流动,防止局部砖块过度燃烧,达到砖块充分热处理的目的,砖块与窑顶、门裆火墙之间需要适当的距离、砖块之间的距离、砖块的宽度、砖块的大小也必须适当。
从2.1中的基本原理可以看出,磷酸盐砖热处理后的强度取决于磷酸铝的聚集和反应程度,所需温度在300℃以上。因此,当温度低于300℃时,砖坯可以适当地提高加热速度,以确保砖坯中残留的自由水和空气吸附水没有裂纹。

磷酸盐砖热处理过程中的燃烧操作对产品质量有很大影响。除了按照温度系统正确操作外,还需要保证窑内的压力和氛围。因此,有必要合理调整闸板和气体与空气的比例,以满足需求。低温阶段(0200℃)主要是排除砖坯中残留的自由水和大气吸附水。闸板应打开,以增加烟囱的吸力,尽快带走水。中温阶段(200500℃)主要是焦磷酸铝的生成和偏磷酸铝的聚合反应。闸板可以适当降低,以便更好地控制窑温,使反应充分进行;保温阶段应降低闸板,提高窑内下部温度,使整个窑内温度均匀一致。止火后打开闸板,窑温降至300℃后打开窑门,使窑温迅速下降,尽快离开窑。在整个升温过程中,窑内的温度、升温速度、气氛、压力都在发生变化,因此需要精心调节气氛和闸板的位置,使热处理在微氧化气氛中进行。

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