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什麽樣的耐火材料用於加熱爐和熱處理爐

來源:本站      發布日期:2018-10-22

  在加熱和熱處理爐中常用的耐火磚有粘土磚、高鋁磚、二氧化矽磚、氧化鎂磚和碳化矽製品。

  1、粘土磚

  粘土磚分為鋁矽酸鹽耐火材料,以A12O3和SiO2為基本化學組成。根據Al_2O_3和SiO_2含量的不同,這些耐火材料可分為三類:半矽磚(Al_2O_3 15~30%)、粘土磚(Al_2O_3 30~48%)和高鋁磚(Al_2O_3>48%)。NTS占耐火材料總產值的60%-70%。

  粘土磚的原料是煆燒後的A12O3+TiO2含量不低於30%的耐火粘土。堿金屬和堿土金屬氧化物和氧化鐵的含量應盡可能少,通常約為5%~7%。耐火粘土耐火材料必須不低於1580度。作為粘結劑,限製成型、幹燥、燒製等工序。

  粘土磚屬於弱酸性耐火材料,由於化學成分廣泛、生產方法不同、燒成溫度不同,其性能變化很大,普通粘土磚分為(NZ)-40、(NZ)-35、(NZ)-30等行業。粘土磚的耐火度在1600℃以上,但荷載軟化開始溫度很低,隻要1250~1300℃,荷載軟化開始溫度與結束溫度之間的距離為40%;變形溫度)很大,這一距離在200~250℃之間。粘土磚的性能非常重要,它使得粘土磚雖然不耐高溫,但可用於許多高溫熱工設備中。在850℃下可達10~25倍,粘土磚能抵抗弱酸性礦渣的侵蝕,但抗堿性礦渣的能力稍差。通過增加Al2O3的含量,可以提高堿性渣的抗堿性能力。

  粘土磚原料豐富,製造工藝簡單,成本最低。廣泛用於各種加熱、熱處理爐的爐體、煙道、煙囪、餘熱設備和燃燒器的鋪設。

  高鋁磚或鎂磚加熱爐和熱處理爐是什麽耐火材料

  2、高鋁磚

  高鋁磚是含Al2O3 48%以上的鋁矽酸鹽製品,根據礦床的不同成分,優質產品分為剛玉、莫來石-剛玉和矽線石,剛玉製品中AI2O3的含量大於95%。堿性礦物為剛玉(A12O3)。原料是天然剛玉或人造剛玉。還有熔融剛玉製品,莫來石-剛玉製品的基本礦床為莫來石(3A12O3.2SiO2),其它為剛玉、玻璃相和矽線石。

  原料為矽線石(Al2O3)。莫來石、矽線石等高鋁磚在工業上得到了廣泛的應用,隨著Al_2O_3含量的增加和玻璃相的減少,成品的耐火性和耐淬火性得到提高,尤其是t.提高了對酸性爐渣的耐受性。

  高鋁磚的主要原料是高鋁土礦,礦床主要為一水硬鋁石、勃姆石和高嶺石,經不同溫度煆燒後,鋁土礦轉變為剛玉和莫來石晶體,在1400~1500℃溫度下,剛玉和石英與m.高鋁熟料采用軟粘土作粘結劑,高鋁磚的生產工藝與粘土磚基本相同。

  高鋁磚與粘土磚相比,其大部分性能較好,熱穩定性僅略低於粘土磚,普通高鋁磚按Al2O3含量的不同分為三個商標:(LZ)-65、(LZ)-55、(LZ)-48。

  Al2O3作為高鋁磚的主要成分,是兩性氧化物,能抵抗酸堿渣的腐蝕和氧化鐵皮的腐蝕,因此常用於鋪設均熱爐爐底、下壁、排氣口拱頂。在連續加熱爐上,爐底、爐壁、燃燒器磚、爐頂均可采用高鋁磚砌築,高鋁磚常用作格子磚來修補蓄熱器。

  高鋁磚在發達工業國家耐火材料中所占的比例約為8%~14%。中國擁有豐富的鋁土礦資源,為高鋁磚的發展創造了有利條件。

  3、矽磚

  矽磚是矽質耐火材料,含有93%以上的Si02,以石英石為原料,配以適當的礦化劑(FeO、CaO等)和粘結劑(石灰乳和紙漿廢液等),在1350-1430℃下燒成。體積變化。在最終的燒結產品中,主要的變化是鱗片狀石英和方石英晶體,以及一些非晶石英玻璃,這些玻璃需要礦化劑並且需要很長時間來改變。殘留的螢石量越少,越好。殘餘石英量越多,磚的體積就越不穩定。幾種不同類型的石英具有不同的真實比重。通過測量成品的真實比重,可以判斷石英晶體形態的變化是否完整,真實比例越小,相變越完整。因此,矽磚的質量指標包括真比重,普通矽磚的真比重應低於2.38-2.4。

  矽磚屬於酸性耐火材料。對酸性渣具有較強的耐蝕性,對堿性渣的抗腐蝕性較差。矽磚的荷載軟化溫度始於1620~1660℃,接近其耐火度(1690~1730℃),因為它具有良好的石英結晶網絡,具有較好的抗壓強度。液相粘度很大,這是矽磚的主要優點之一,因為這個特點,負載軟化點比其他幾種常用磚高,矽磚可以用來建造高溫爐拱。因此,矽磚不應用於溫度變化劇烈的局部爐和間歇爐,特別是在600℃下,由於內部結晶形態的排列變化,體積發生變化,因此其熱穩定性如溫度波動在600℃以上,效果甚微。

  矽磚在耐火磚總量中的份額約為3%-7%,用於連續加熱爐上的爐頂。有時隻建造高溫加熱段和浸泡段。預熱段仍采用磚砌體,砌體牆用均熱爐的中段由於負荷軟化點高、爐口溫度波動大、爐底附近堿渣腐蝕等原因,不適合矽磚。底部也用矽磚建造蓄熱室上部的格子磚。

  4、鎂磚

  鎂磚是以氧化鎂含量在80~85%以上、鎂砂為主要礦物資源的耐火材料,鎂磚原料以菱鎂礦為主,其基本成分為MgC03,經高溫煆燒成燒結水鎂石,再破碎成一定尺寸的燒結鎂砂。氧化鎂(又稱冶金鎂砂)。鎂砂廣泛用作爐子填充料、夯實料、雜質較少的鎂砂、製鎂磚的原料。我國氧化鎂首都不多,儲量和產值均居全國前列。世界上許多缺乏菱鎂礦的國家都依賴於從海水中製造氧化鎂。

  鎂質磚按生產工藝分為燒結鎂質磚和化學結合鎂質磚兩類,燒結鎂質磚是由鎂砂、鹽水(MgCl2水溶液)和亞硫酸鹽漿按一定比例壓製燒結而成的。廢液作粘結劑,在1550-1650℃燒結。在燒結過程中,鎂砂中的雜質和夾雜物的液相一起形成粘結劑。F良好的未來,參與適當的礦化劑和粘合劑,限製成型,通過鏜孔是成品。

  化學粘結氧化鎂磚的強度和功能比燒結氧化鎂磚低,但價格便宜,不到燒結氧化鎂磚價格的一半,用於加熱爐、均熱爐底等功能要求低的零件。稀土屬堿性耐火材料,對堿渣有較強的抗性,但不能抵抗酸渣的腐蝕。在1600℃下與矽磚、粘土磚、甚至高鋁磚接觸都能發生反應,MgO的熔點高達2800℃,MgO磚的耐火性高於2000℃,但負荷軟化點很低,隻有1500~1550℃。低熔點橄欖石(CaO MgO SiO_2)和玻璃相,而方解石不形成互聯的結晶網絡,載荷變形溫度很低,從軟化到40%變形的溫度範圍很小,隻要30-50℃。氧化鎂磚也比較差,在冷熱條件下容易開裂,是氧化鎂磚損壞的主要原因之一。

  鎂磚主要用於加熱、均熱爐中均熱爐壁的底麵層和底麵鋪設。它們能抵抗氧化鐵皮的腐蝕。

  鎂鋁磚、鎂鉻磚、鎂砂磚等屬於鎂質耐火材料。

  為了提高氧化鎂磚的熱穩定性和高溫強度,在配料中加入工業氧化鋁粉末,可製得與氧化鎂尖晶石結合的氧化鎂-氧化鋁磚,並成功地用作高溫爐頂材料和堿性材料。爐渣腐蝕部分。鎂鉻磚和鎂鉻磚可以用不同數量的鉻鐵礦燒結的鎂砂製成。鎂磚有時在加熱和浸熱爐中與二氧化矽磚或粘土磚分開,以避免它們在高溫下的相互影響。這種磚在國外鋼鐵工業中占第一位,根據首都的特點,鎂鋁磚在國內率先開發。

  5、碳化矽耐火材料

  碳化矽(SiC)是一種人造礦物,二氧化矽和焦炭為原料,在高溫電阻爐2000以上,碳化矽耐火材料分為三類:(1)粘土和其他氧化物結合的產品;(2)氮化物結合的產品;(3)碳化矽再結晶自粘產品的加壓成型,最常用的是粘土與成品的結合。中國現在正在生產和選擇這種產品。

  以粘土為粘結劑的碳化矽在一級產品中含有87%的碳化矽。其耐火度可達1800℃,負荷軟化點可達1620℃。碳化矽產品具有某些特殊功能,使其可用於某些特殊用途,如:(1)其導熱性良好,比普通耐火材料高出約10倍,適合於熱軋。導熱設備,如熱處理爐馬弗爐蓋。由於導熱性能好,在1200攝氏度以下抗氧化性強,比金屬罩長。根據同樣的原理,它也可以用作熱交換器元件。(2)高機械性。強度高,耐磨性好,耐淬火和耐熱,所以有些輥底爐采用簡單的輥套磨損,成本比耐熱鋼低。(3)比電阻大,可作為電阻爐的電加熱元件。

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