粘土耐火磚質量的影響因素
粘土耐火磚的質量與原料選擇、粒度配合、制料、成型、干燥和燒成等一系列工藝過程有關,任何一個環(huán)節(jié)操作不良,都會影響到產品的質量。
1,粘土的選擇:粘土的耐火度和燒結性與制品的質量有很大關系,含AL2O3多的粘土的耐火度高,堿性物質(K2O、NaO、CaO、MgO)會降低粘土的耐火度,鐵質不僅會降低耐火度,并有使制品產溶洞的缺陷。粘土的燒結性取決于粘土的分散性和易熔物數(shù)量,難燒結的粘土不能制成高強度和低氣孔率的磚。應選擇含有機夾雜物少的粘土作為結合粘土,耐火度與熟料接近,最好不低于1690℃:熟料的煅燒溫度最好超過磚的燒成止火溫度,使粘土達到完全燒結。煅燒不良的熟料,在燒成過程中收縮大,將會造成產品裂紋和強度下降。熟料中AL2O3不小于45%,RO不大于6%,F(xiàn)e2O3不大于1.5%。
2.確定合理的顆粒組成:顆粒組成對制品的強度和密度有很大關系。只有大、中、小的顆粒適當配合,才能制得最大堆積密度的制品。一般顆粒組成應在以下范圍:0.5~2公厘的大顆粒在45%~55%,0.5~0.088公厘的中顆粒不超過15%,小于0.088公厘的細粉再35~40%。在粉碎條件允許下,必須保證細粉達到以上要求。采取細顆粒配方有以下優(yōu)點:①坯料粒度分布均勻:②磚的邊角整齊,表面光滑平整:③提高耐壓強度和荷重軟化溫度:④顯著降低氣孔率,提高抗渣侵蝕性。
3.適當增加熟料的比例:目前一般廠用熟料占50%,很難得到質量優(yōu)良的磚,應采取多數(shù)料配方,例如:熟料60~80%,硬質土10~20%,軟質土15~25%。它有以下優(yōu)點:①由于粘土用量少,相對減少了磚內雜質,可提高耐火度和荷重軟化溫度:②增加堆積密度,降低氣孔率,提高抗渣侵蝕性,③干燥和燒成過程收縮小,④提高對溫度急變的抵抗性、減少重燒收縮等。
4.改進制料操作:粉碎玩的泥料須拌和均勻,在合泥機中干碾1~2分鐘,加水后再濕碾10分鐘左右。合泥的目的在于使泥料和水分分布均勻,并經過擠壓作用,提高泥料的密度。最好將部分結合粘土制成泥漿,使之均勻包裹在熟料顆粒周圍,形成一層粘土薄膜,充分發(fā)揮在干燥和燒成過程中的結合作用。泥料和水分要分布均勻,如水分不均、泥料配合不勻,干燥和燒成過程中產生不均勻的收縮,將使制品產生裂紋。沒有合泥設備的工廠,暫時可采取困泥的方法,讓水份滲透均勻,使粘土粒子充分崩解,提高泥料的可塑性。
5.改進成型操作:用機械成型較好,高壓成型的制品密度大、強度高。如用手工成型,要增加打錘次數(shù):成型要先輕后重,多大立錘,兩面加壓,使料內空氣能逐漸排出。成型水分應適當降低,機械成型在6~8%,手工成型9~11%。干燥窯采取分段逐漸的升溫方法,如急劇加熱,溫度驟升,坯體外部水分迅速蒸發(fā),和內部水分擴散速度失掉平衡,由于不均收縮產生的應力,易在成制品裂紋。
6.改進燒成操作:燒成是制造耐火磚最后一個工序,在操作中要注意以下幾點:
①,碼窯要做到平、正、直,坯與坯,列與列要適當留出縫隙和火道,坯與窯墻、窯頂應保持適當距離,以減少煙火在窯內流動的阻力。
②確定正確的止火溫度及各階段的升溫時速。止火溫度用高于結合粘土的燒結溫度,一般可在1300~1350℃維持2~4小時,使制品燒透,增加莫來石晶相的生成,改善制品的物理性質,關于燒成速度問題,應根據(jù)制品在加熱過程中的化學—物理變化、結合產品形狀、原料、窯爐等條件,制定出適當?shù)臒汕€。
③平衡窯爐平面及上下溫度。調整平面溫差最有效的方法是調整密底吸火孔。調整上下溫度差可用上密下稀裝窯、調整擋火墻高度等方法。