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耐火材料中常见不烧砖介绍

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2020-09-28


镁碳砖
 
含碳不烧砖
含碳不烧砖是随着钢铁冶炼新技术、新工艺、新装备的发展而产生的,是在耐火材料领域中开发研究和推广应用活跃的领域,并且取得了丰硕的成果。含碳不烧砖的品种较多,主要有铝炭砖、铝镁炭砖、铝锆炭砖、Al2O3-SiC-C砖、镁炭砖、镁钙炭砖和镁白云石炭砖等。该类砖在高炉、炼钢转炉和电炉、钢包、浇钢系统、鱼雷式铁水罐和高炉出铁沟等热工设备上应用,取得显著效果。
铝炭砖铝炭砖属于铝炭质耐火材料范围。所谓铝炭质耐火材料就是用含氧化铝材料和炭素材料作原料、有时掺加碳化硅、金属硅等外加物,用树脂等有机结合剂制成的炭结合耐火材料。其品种有铝炭质滑板砖、铸口砖、耐碱铝炭砖和高炉铝炭砖等,性能特点是抗侵蚀性强、热震稳定性好、强度高和热导率高。高炉铝炭砖是高炉内衬更新换代的良好材料,其性能优于高炉内村传统耐火砖,与氮化硅结合碳化硅砖的性能相似,成本降低2/3。
水玻璃不烧砖
水玻璃不烧砖的品种繁多,应用广泛,各主要耐火材料厂均有生产。该耐火砖用于钢包、浇钢系统、回转窑衬和竖炉工作衬等热工设备,取得了良好的效果。
水玻璃不烧砖的使用部位不同,其配合比和性能也不同。其在压砖机上成型后,进行烘干,温度约为100℃,干燥时间不少于48h信回转窑窑衬砖,有时烘至600℃。烘干的不烧砖,其含水率小于1%。水玻璃不烧砖的显气孔率低,荷重软化温度较好,耐压强度高,烘干强度为25—100MPa。高铝质不烧砖的强度与加热温度的关系规律是:随着加热温度的升高,烧后耐压强度增大。在1000—1300℃的范围内,由于液相的出现,形成陶瓷结合,因此烧后耐压强度剧增;到1500℃时,烧后强度略有降低,值仍大于100MPa。
应当指出,水玻璃不烧砖的荷重软化温度,与磷酸盐不烧砖相比,还是比较低的。其主要原因是水玻璃中的钠造成的。因此,水玻璃结合剂应选用高模数的,即钠含量低的水玻璃。同时,耐火骨级配应合理、骨粉料比应恰如其分,在此情况下要尽量减少水玻璃用量。
水玻璃不烧砖的存放和运输,应避免受潮或水淋。否则砖的表面会“长毛”、起层或疏松等,这是由于水玻璃中的Na2O与空气中的CO2反应而形成碳酸钠的缘故。
水玻璃结合不烧砖
铝镁砖骨料一般采用一级矾土 ,粉料则用特级矾土熟料粉和一级镁砂粉,采用高模数水玻璃作结合剂,压制后经150℃的低温处理即为成品。该砖在模铸的大、中型钢包上使用,其寿命一般为60〜90次。
铝镁碳砖是近几年开发的新品种,是在铝镁砖和镁碳砖的基础上研制成功的,其生产工艺与镁碳砖类同,水玻璃结合铝镁碳砖,采用一、二级矾土熟料作耐火骨料,一级或特级高铝粉作耐火粉料,并掺合8%〜13%的一、二级冶金镁砂粉,炭素材料采用电极粉、土状石墨或鳞片石墨,其用量3%〜8%,采用水玻璃溶液(m=2.4-3.0)作结合剂,成型后经200-250℃的低温处理即为成品,水玻璃结合铝镁碳砖的耐火度为1770℃,4%荷重软化温度为1320-1340℃,这是由于结合剂带进较多的Na2O造成的。若采用高模数水玻璃带进Na2O较少,荷重软化温度提高为1410℃,耐火度1790℃,这种砖因性能较好,价格低廉,故在中、小钢包上得到普遍应用。该砖在模铸钢包上应用,渣线区用镁碳砖砌筑,其寿命为50--;100次,。
磷酸铝和水泥不烧砖的性能
硫酸铝不烧砖的生产工艺与磷酸(盐)不烧砖的相同。其主体材料用硅酸铝质原料制作。通用配合比:耐火骨料60%?65%,粉料30%?35%,软质黏土2%?6%,密度为1.28?1.34g/cm3的硫酸铝溶液5.5%?6.5%,CA-50水泥1%?2%。
水泥不烧砖用的结合剂,主要有铝酸盐水泥和硅酸盐水泥等。在加热炉、水泥窑和锅炉等热工设备上,应用多的是CA-50水泥不烧砖和CA-70水泥不烧砖,简称水泥不烧砖。其通用配合比:耐火骨料60%?63%,耐火粉料26%?30%,水泥10%?15%,水6% ?7%。
硫酸铝和水泥不烧砖的性能和配比有关,硫酸铝不烧砖,其耐火骨料和粉料分别为二级和一级矾土熟料制成;也可采用一级矾土熟料作耐火骨料和粉料,用CA-70水泥作结合剂;也可用CA-50水泥作结合剂,耐火骨料分别为三级矾土熟料和一级黏土熟料,耐火粉料均用二级矾土熟料粉。该类砖成型后,硫酸铝不烧砖应自然养护3天,水泥不烧砖初凝后应在潮湿环境中即淋水养护3天,然后送去烘干或直接筑炉。
硫酸铝不烧砖易吸水返潮,应存放在库房中;水泥不烧砖有较好的抗水性能,受潮或淋水也不变质。
不烧砖的生产与使用 
不烧砖的生产,其原料制备、配料等工序与耐火浇注料的基本相同。混合设备有双轴搅拌机、混砂机和湿碾机。成型用压砖机。有的不烧砖,需进行浸渍、磨平和低温处理等工序,所用相应的设备,主要有浸渍装备、铣磨砖机和低温处理窑等。这些是与耐火浇注料生产工艺流程不同的。
普通不烧砖的生产,首先将配好的料,按照颗粒料—液体结合剂或水—耐火粉料、软质黏土和粉状结合剂等顺序,加进湿碾机中湿混。混练时间因其品种而异,一般为10-20分钟。混练好的拌和料,其质量用泥料的颗粒组成和水分来控制。质量好的泥料,水分均匀的分布在颗粒表面并渗进孔隙中,细粉均匀的包裹在颗粒周围,且形成一层薄膜,泥料密实。
因此,每班生产时,必须抽检2-4次,以控制生产料的质量;称量合格的泥料,放进砖模内进行压砖,出模后进行尺寸检验,其操作与生产烧成耐火砖的相同;检验合格的砖坯,进行养护或运去烘干。
生产不烧滑板砖时,需进行浸渍处理和磨平。一般来说,是用焦油沥青进行浸渍处理。然后,采用铣磨砖机,对滑板砖进行磨平,其平滑度为25-50μm。另外,有的砖,采用磷酸进行浸渍,以提高其质量。水泥窑用磷酸盐和水玻璃不烧砖等,为了提高砖的强度和减少烘窑时间,将干燥后的砖坯,放进隧道窑或倒焰窑中进行低温处理,其处理温度为600-800℃。含碳不烧砖的生产,与普通不烧砖的不同处是,需制预混合粉、高压成型和低温处理。含碳不烧砖掺加的外加物和外加剂较多,为了混匀,必须先制预混合粉。在该粉中,主要有耐火粉料、SiC沥青、铝粉、硅粉、固化剂和超微粉等。
首先按砖的配合比要求,称量有关的料,装进管磨机中,进行混磨,混均匀并达到细度要求时,即可出料。其次将混合好的料,按混练需用量,用编织袋分装待用,或装进料仓中,与颗粒料共同配用。混练也是用湿碾机,因炭素材料较轻、易飞扬。因此,湿碾机应选用高帮、密封的。同时,炭素材料难以润湿,树脂类结合剂或水玻璃溶液等,用量少。所以,物料的混练顺序必须是:先将颗粒料装进湿碾机中,然后加结合剂,混练2-4分钟,确定颗粒料表面全部被结合剂包裹后,方可加预混合粉。再混练15-40分钟,泥料即可压砖。
成型应采用高吨位压砖机,并配有真空除气装置。操作的原则是先轻后重,即先轻压,以利于排气,然后多次重压,以提高致密性和降低气孔率。例如,生产300m*230mm*150mm的树脂结合镁碳砖,用300t高冲程摩擦压砖机时,先轻压2-3次,然后重压12-15次,方可达到要求;用400t压砖机也需重压10次以上,用800t压砖机则重压6次以上即可。含碳不烧砖的低温处理,不得用明火,以防碳氧化,其温度一般为200-250℃。
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