刚玉质耐火浇注料具有良好的高温耐磨性,且对酸碱性炉渣及金属玻璃溶液只有优异的抗侵蚀性能,生产蓄热砖因而被广泛应用于建材、冶金等高温工业领域。贺智勇、卫青峰等研究了SiO2微粉加入量对ρ-Al2O3微粉结合刚玉质耐火浇注料性能的影响。蓄热砖批发研究表明:掺入2%的SiO2微粉水化后形成网状絮凝结构,与ρ-Al2O3微粉反应生成莫来石,增强了颗粒间烧结程度和结合能力,大幅度提高了中低温段抗折强度及烘干强度。李志刚等研究了纳米碳酸钙对刚玉质耐火浇注料性能的影响:实验结果表明:在高于900℃的处理温度下,纳米碳酸钙的粒度较小,分散均匀度高,且原位结合易生成铝酸钙矿物,因此含纳米碳酸钙的刚玉质耐火浇注料的抗折强度较含铝酸钙水泥的浇注料要高。贺中央等研究发现:当减水剂加入量—定时,浇注料的流动性、抗折强度随纳米碳酸钙的加入量的增加而降低,显孔率则随之逐渐升高;当浇注料流动值一定时,1000℃及1600℃处理下的浇注料显气孔率、冷热态强度随纳米碳酸钙加入量增大均显著提升。王周福等指出,引人少量的纳米二氧化硅能够显著提高其常温物理性能,但由于纳米二氧化硅增强浇注料的烧结程度,使其抗热震性能随之降低。
1、镁砂 国外最初生产镁碳砖时采用的是高纯烧结镁砂,随着对镁碳砖使用过程的深入研究发现,高温下有如下反应: MgO+C→Mg↑+CO↑ 。这个反应一般在1650℃开始,到l750℃时反应加剧,这是镁碳砖使用过程中损耗的重要原因之一,也是镁碳砖在1700℃以上使用损耗明显加剧的原因。蓄热砖批发镁砂中的杂质SiO2,Fe2O3 等对上述反应有促进作用,因此,希望镁砂有较高的纯度电熔镁砂相对烧结镁砂来说,结晶结构更完整,对碳的还原作用也更稳定,特别是大结晶电熔镁砂这些特征表现得更为突出,所以镁碳砖的生产开始转向使用电熔镁砂。考虑到碳的结合状态和结合剂的浸润性,生产蓄热砖也可以电熔镁砂烧结镁砂混合使用。我国的镁碳砖基本上是使用电熔镁砂镁碳砖的使用结果表明,用MgO含量高、方镁石相结晶颗粒大、钙硅比大于2的镁砂,生产镁碳砖效果好。
镁碳砖的熔损速度随石墨纯度的提高而下降,特别是对纯度大于95%的石墨更明显。对其机理的研究表明,在1300℃以上时,镁砂和石墨中杂质(SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等)都向两者交界处聚集,生成低熔物,使镁砂颗粒容易受到炉渣的侵蚀而流入炉渣中,从而降低了耐侵蚀性。生产蓄热砖实际使用结果表明,使用95%以上含碳电的石墨制成的镁碳砖抗渣性比普通镁碳砖高出0.51倍。使用含碳量大于95%96%的高碳鳞片石墨是既提高镁碳砖质量又降低制砖成本的有效技术措施。如果以同档次石墨和镁砂原料制砖的性能为基准,那么改用高档次石墨比提高镁砂档次对砖性能的提高要大得多。在相同工艺条件下,使用高档次石墨和低档次镁砂原料制成的砖性能比使用高档次镁砂和低档次石墨原料的砖要好。但必须注意,蓄热砖批发当使用纯度较高的石墨时,砖中生成的液相里少,氧气容易浓透到砖内使石墨发生氧化脱碳,为此必须加入抗氧化剂如金属Al、Si以及Al-Mg合金、SiC、BN等。
(1) 生产前准备:根据设计好的预制件图纸尺寸(见图1)固定模具,并对模具进行润滑处理,以方便脱模(2) 混料:蓄热砖批发按照配料单的规定,称取各种原料,将料倒入搅拌机中,按先颗粒后细粉,最后外加剂的原则加料;防爆纤维应均匀撒开,不得成团放入;先干混2~3min,再湿混12~15min,加水量控制在4.2%~4.6%(w)生产蓄热砖(3) 成型:将混好的料倒入模具内约1/3处,开启振动棒,在模具内沿模芯慢慢转动,同时连续加料,当料加满时,用振动棒振实,完成后用泥铲小心拍平,直至表面有水膜产生(4) 脱膜:半成品应在≥15℃环境中养护,春秋天养护1d后方可脱模,如气温高于25℃时,9h后即可脱模。脱模时应小心,以避免损害外沿及模芯处(5) 干燥:合格半成品应于110℃下干燥24h。包口预制件的理化指标见表1。根据方案施工要求在某钢厂进行安装,安装过程中注意细节,全修包开始砌筑前,先按照要求组装钢包壳法兰环,法兰表面需平整,安装包口预制件时,合门需要注意,安装施工。预制件安装完毕后,按照砌筑程序砌筑钢包,最后在预制件与钢包砖之间捣入浇注料,使预制件与包口砖结合牢固,之后进行烘烤并投入正常使用,烘烤后预制件非常稳定,预制件和包口砖结合紧密。
耐火骨料耐火浇注料的骨料类型很多,包括粘土质骨料、高铝质骨料、碱性骨料、硅质骨料、莫来石质骨料、刚玉质骨料、隔热骨料等,其中使用较广泛的有高铝质骨料、生产蓄热砖莫来石质骨料及刚玉质骨料蓄热砖批发高铝质骨料高铝质骨料是以天然生高铝矾土为原料,通过均质化成形,经过烘烤、锻烧等工艺制成,是一种适用于工业窑炉内衬的重要耐火材料。它具有原料来源丰富、成分均匀稳定、强度好、耐火度高和耐磨性优良等特点,深受市场青睐以高铝质骨料为基础的耐火产品在水泥工业中应用极为广泛。张巍等曾以高铝质骨料与细粉为原料,使用二氧化硅微粉和铝酸钙水泥为结合剂,制备了水泥窑用低水泥浇注料。研究结果表明:随着热处理温度的升高,耐火浇注料产品的体积密度先减小后增大,而常温抗折强度和耐压强度先增大后减小再增大,说明了该产品有良好的抗热震性能。单玉香等在分析回转窑内部耐火材料的使用情况和损毁机理时,以高铝矾土熟料为主要原料,铝酸钙为结合剂,同时加入氧化铝微粉,二氧化硅微粉,棕刚玉,蓝晶石,锆英石,碳化硅,尖晶石,钢纤维,聚丙烯纤维和复合外加剂等,通过正交实验,测得合理数据。结果表明:复合外加剂和合理级配的高铝质骨料颗粒可以显著改善浇注料的性能,此浇注料应用于水泥回转窑的可行性较高。
大量研究表明,石墨纯度与镁碳砖的高温抗折强度和使用时的熔损速度有直接的关系蓄热砖批发镁碳砖的高温抗折强度随石墨纯度的提高而增大。这是由于造成镁碳砖显微结构的不同而产生的结果,用纯度较低的石墨制成的镁碳砖经1000℃碳化处理后粗气孔(直径20μm)的比例较大,金昌蓄热砖气孔率也比高纯石墨制成的制品高。这可能与高纯石墨挠性较高,制砖时易压缩有关。另一点是用纯度较低的石墨制成的镁碳砖结构局部减弱,镁碳砖经过足够高的温度(如1600℃)处理之后,石墨伴生的硅酸盐矿物熔化成玻璃相并与镁砂或碳 发生反应,使原矿物产生蚀损,体积缩小,接触面积减少,在石墨周围形成气孔带,从而 导致镁碳砖高温强度随石墨纯度的下降而降低。