耐火材料種類、性能及檢測

《耐火材料種類、性能及檢測》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、耐火材料種類、性能及檢測目前，工業(yè)上使用的耐火材料種類繁多，性能各異，涉及工業(yè)生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。生產(chǎn)水泥使用的耐火材料應(yīng)滿足水泥生產(chǎn)工藝的要求，本文針對水泥回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)使用耐火材料的種類及性能，從耐火磚和耐火澆注料二個方面進行介紹。第一節(jié)回轉(zhuǎn)窯工藝特性對耐火材料的要求一、簡介回轉(zhuǎn)窯的工藝特性：1．窯溫高，對耐火材料的損壞加劇，水泥熟料熔體中的C3A（鋁酸三鈣）、C4AF（鐵鋁酸四鈣）等侵蝕程度加大，窯內(nèi)過熱導(dǎo)致熱應(yīng)力破壞加劇。2．窯速快，單位產(chǎn)量加大，機械應(yīng)力和疲勞破壞加大。3．堿、氯、硫等組分侵蝕嚴(yán)重，硫酸鹽和氯化物等揮發(fā)、凝聚、反復(fù)循環(huán)富集，加劇結(jié)構(gòu)剝落損壞。4．窯徑大，窯皮的穩(wěn)定性

2、差。5．窯系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，機械電氣設(shè)備故障增加，頻繁開停窯導(dǎo)致熱震破壞加劇。二、預(yù)分解窯對耐火材料的要求1．常溫力學(xué)強度和高溫結(jié)構(gòu)強度要高，窯內(nèi)不管燒成狀況的好壞，窯內(nèi)溫度在10000C以上，要求耐火磚荷重軟化溫度高。2．熱震穩(wěn)定性要好，即抵抗窯溫劇烈變化而不被破壞的能力好。在停窯，開窯以及窯運轉(zhuǎn)狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下，窯內(nèi)的溫度變化較大，要求窯襯在溫度劇烈變化的情況下，不能有龜裂或者剝落，要求在操作時盡量使窯溫穩(wěn)定。3．抗化學(xué)侵蝕性要強，在窯內(nèi)燒成時，所形成的灰分、熔渣、蒸氣會對窯襯產(chǎn)生侵蝕。4．耐磨及力學(xué)強度要高，窯內(nèi)生料的滑動及氣流中粉塵的磨擦，對窯襯造成磨損。尤其是開窯的初期，窯內(nèi)

3、還沒有窯皮保護時更是如此。窯襯還要承受高溫時的膨脹應(yīng)力及窯筒體橢圓變形所造成的應(yīng)力。要求窯襯要有一定的力學(xué)強度。5．窯襯具有良好的掛窯皮性能，窯皮掛在襯磚上，對襯磚有保護作用，如果襯磚具有良好的掛窯皮性能并且窯皮也能夠維持較長時間，可以使窯襯不受侵蝕與磨損。6．氣孔率要低，如果氣孔率高會造成腐蝕性的窯氣滲透入襯磚中凝結(jié)，毀壞襯磚，特別是堿性氣體。7．熱膨脹安定性能要好，窯筒體的熱膨脹系數(shù)雖大于窯襯的熱膨脹系數(shù)。但是窯筒體溫度一般都在280-450度左右，而窯襯磚的溫度一般都在800度以上，在燒成帶溫度有1500度，窯襯的熱膨脹比窯筒體要大，窯襯容易受壓力造成剝落。8．低鉻或無鉻，減少

4、鉻公害。9．抗水化性能要好。第二節(jié)預(yù)分解窯用耐火磚的種類一、非堿性磚非堿性磚為氧化鋁含量在48%以上的硅酸鋁耐火制品。礦物組成為剛玉（α-AI2O3）、莫來石（3AI2O32SiO2）和玻璃相，其含量取決于AI2O3/SiO2比值和雜質(zhì)的種類及數(shù)量，按AI2O3含量劃分等級。一級：含AI2O365%-70%。二級：含AI2O355%-65%。三級：含AI2O348%-55%。水泥回轉(zhuǎn)窯上使用的高耐磨磚、硅莫紅磚、硅莫磚、搞剝落磚都屬于高鋁質(zhì)磚，也稱其為非堿性磚。名稱高耐磨磚硅莫紅磚硅莫磚抗剝落磚AI2O3%≥7065-6860-65≥70Si02%≥25≥30≥30ZrO28%二、堿

5、性磚1．鎂鋁尖晶石（MgO·AI2O3）、鎂鐵尖晶石磚（FeMgFeO4）：為了改善鎂磚的熱震穩(wěn)定性，在配料中加入氧化鋁或氧化鐵生成的以尖晶石結(jié)構(gòu)為主要礦物的鎂質(zhì)磚。熱震穩(wěn)定性好，使用過程中與熟料反應(yīng)能在磚的表面形成一層很薄的鋁酸鈣保護層，使液相不易滲透。2．直接結(jié)合鎂鉻磚：（MgO·Cr2O3）：以優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石和鉻鐵礦石為原料，先燒制成輕燒鎂砂，按一定級配后經(jīng)高壓成型，在1900度高溫下燒制成重?zé)V砂，再配入一定比例的鉻鐵礦石，加壓成型，經(jīng)1750-1850度隧道窯煅燒而成?？够瘜W(xué)侵蝕性能好。3．尖晶石磚與直接結(jié)合鎂鉻磚相比較：前者的熱震穩(wěn)定性和抗剝落性比后者好而抗化學(xué)侵蝕性次于后

6、者。這二種磚也稱其為堿性磚。三、耐堿磚：在三次風(fēng)管和旋風(fēng)筒內(nèi)使用。主要成份AI2O3含量25%-30%，SiO2＞65%。它能使窯氣中的堿在磚面上凝集成后迅速與磚面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成一層高黏度釉面層，封閉了堿向磚體內(nèi)部繼續(xù)侵蝕的孔道，防止了堿裂。第三節(jié)預(yù)分解窯用耐火磚的性能一、使用性能1．常溫耐壓強度：在常溫下單位面積上所承受的最大極限壓力。2．荷重軟化開始溫度：指耐火制品在0.2MPa壓力下開始軟化變形0.6%的溫度。3．耐火度：材料在高溫下抵抗熔化的性能。4．密度：包括全部氣孔在內(nèi)的每立方米磚塊體積的千克數(shù)。5．熱膨脹率：耐火制品受熱膨脹、冷后收縮的可逆變化。6．熱震穩(wěn)定性：抵抗

7、急冷急熱而不被破壞的能力。（在1100度時有水冷與風(fēng)冷二種表示方法）二、常用耐火磚理化指標(biāo)及使用性能表材料名稱MgO%AI2O3%SiO2%Cr2O3%ZrO2%冷壓強度熱膨脹率熱震穩(wěn)定荷重軟化≥≥≤≥≥≥1000度1100度度進口鎂鉻磚8131.53551.7風(fēng)801600國產(chǎn)直鎂磚701.422.89451.251650國產(chǎn)直鎂磚751.58451.281700尖晶石Ag85850.5501.4風(fēng)1001700尖晶石Rg85840.9451.4風(fēng)100