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硅砖的生产工艺流程以及生产注意事项

文章出处:未知 作者:玻璃窑用硅砖 人气: 时间:2019-07-15 09:13 【

硅砖属于酸性耐火资料,具备良好的抗酸性腐蚀性能,它的导热机能好,荷重硬化温度高,一般在1620℃以上,仅比其耐火度低70~80℃。硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大,没有残存压缩,在烘炉进程当中,硅砖体积随着温度的升高而增大。

制造硅砖的原料为硅石。硅石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等,它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料,加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸纸浆废液),经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。

硅砖生产工艺大体上与其他材质耐火砖类似。不同点在于前者增长了石灰和矿化剂的制备体系。

硅质坯体加热时的疏松和烧结才能取决于颗粒构成中粗细两种粒度的性质和数目。

 采用细颗粒构成的砖坯时,在烧成时有利于减少紧缩,减少砖体的裂纹和体积改动,前进制品率,还可前进制品中鳞石英的含量,但泥料颗粒细致,也将招致硅砖气孔率的前进。

 相同往常硅砖的临界粒度以2~3mm为好。

硅砖成型的特征表现在硅砖坯料成型特征和硅砖砖型外形繁杂与品质差异大等方面。硅质坯料是质硬、联合性和可塑性低的瘠性料,是以它受压而细密的才干低。硅质坯料的成型机能受其颗粒构成、水份和参与物的影响。调剂这些身分能够改进坯料的成型机能。对任何构成的坯料,增加成型压力影响着硅砖密度。为了制作细密砖坯,成型压力应不低于100~150MPa。

硅砖在烧成过程中发生相变,并有较大的体积变化,加上砖坯在烧成温度下形成的熔液量较少(约10%左右),使其烧成较其它耐火材料困难得多。

1、硅砖在烧成过程中的物理化学变化在150℃以下从砖坯中排出残余水分在450℃时,Ca(OH)2开始分解;450~500℃时Ca(OH)2脱水完毕,硅石颗粒与石灰的结合破坏,坯体强度大为降低。在550~650℃范围内,?—石英转变为α—石英,由于转变过程中伴有0.82%的体积膨胀,故石英晶体将出现密度不等的显微裂纹。 

在600~700℃间,CaO与SiO2的固相反应开始,砖坯强度有所增加,从l100℃开始,石英的转变速度大大增加,砖坯的密度也显著下降,此时砖坯体积由于石英转变为低密度变体而大为增加。虽然此时液相量也在不断增加,但在1100~1200℃范围内仍易产生裂纹。    

   在1300~1350℃时,由于鳞石英和方石英数量增加,砖坯的密度降低得很多。此时液相粘度仍较大,对内应力的抵抗性还弱,生成裂纹的可能性存在。当加热到1350~1430℃时,石英的转变程度和由此产生的砖体膨胀大大增强,在这一温度范围内,加热得愈缓慢,石英溶于液相再结晶生成的鳞石英量愈多,方石英生成量愈少,砖体生成裂纹的可能性也愈小。如果加热过快,特别是在氧化气氛下迅速加热,石英转变为方石英,使砖坯松散并出现裂纹。

硅砖成型

2、烧成制度

  在600℃以下,可用较快而均匀地升温速度烧成。  在700℃以上至1100~1200℃温度范围内,因砖坯体积变化不大,强度逐渐提高,不会产生过大应力,只要保证砖坯加热均匀,可尽快升温。

  1100~1200℃至烧成终了温度的高温阶段,硅砖的密度显著降低,晶体转变及体积变化集中地发生在这一阶段。它是决定砖坯出现裂纹与否的关键阶段。这个阶段升温速度应逐渐降低,并能缓慢均匀升温。   

为了在高温阶段使温度缓慢均匀上升,在生产中通常采用弱还原火焰烧成。同时还可以使窑内温度分布均匀,减少窑内上下温差,避免高温火焰冲击砖坯,达到“软火” (均匀缓和火烧成)烧成要求。

   硅砖最高烧成温度不应超过1430℃。硅砖烧成至最高烧成温度后,通常根据制品的形状大小,窑的特性,硅石转变难易,制品要求的密度等因素,给以足够的保温时间。硅砖烧成后的冷却,高温下(600~800℃以上)可以快冷,低温时因有方石英和鳞石英的快速晶型转变,产生体积收缩,故应缓慢冷却。

在拟订烧成曲线时,除应相符上述恳求外,还应考虑:

1)材料的加热性质;

2)参与物的数目和性质;

3)砖块的外形大小。其他如烧成窑的布局、大小、装窑方法、窑内温度分布等均有影响。

硅砖同大多数烧结耐火砖一样均采用半干法生产制品、隧道窑烧成,它在生产过程中出现裂纹是导致其废品率提高的主要原因之一。小编将在下一篇文章中对硅砖成品的裂纹类型和成因进行分析,说明通过严格控制硅砖生产主要的机压成型和烧成工艺环节,能减少硅砖裂纹形成,并显著提高产品质量。

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