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高鋁耐火磚結(jié)合劑和顆粒組成對性能的影響
發(fā)布時(shí)間：2017/2/4 10:27:49 點(diǎn)擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材1.結(jié)合劑的選擇
制造高鋁磚通常采用軟質(zhì)粘土做結(jié)合劑。粘土在配料中的主要作用是改善泥料的成型性能，并使成型和干燥后的坯體具有一定的強(qiáng)度。但是，在燒成過程中，粘土中的游離SiO2與高鋁礬土熟料中的游離A12O3發(fā)生二次莫來石化反應(yīng)，該反應(yīng)隨著結(jié)合粘土加入量的增多而加劇。二次莫來石化反應(yīng)愈強(qiáng)，燒后高鋁磚氣孔率則愈高，強(qiáng)度和體積密度下降的可能性也愈大。從這點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)盡量減少結(jié)合粘土在配料中的加入量。配料中粘土粉的加入量一般為5％。
為了制得體積穩(wěn)定型夏等高鋁磚，可采用高鋁礬土微粉作高鋁結(jié)合劑；或用高鋁礬土微粉和粘土粉按預(yù)定比例配合，制備合成莫來石作結(jié)合劑，均可制得無二次膨脹的體積穩(wěn)定型高鋁磚。
2.顆粒組成的確定
高鋁礬土熟料的顆粒組成對成型操作、坯體密度、高鋁磚密度、強(qiáng)度有著重要的影響。因此，根據(jù)不同的成型方法確定合理的顆粒組成是穩(wěn)定工藝操作、提高高鋁磚質(zhì)量的重要工藝因素。
確定顆粒級(jí)配的原則是形成良好的堆積密度，對高鋁磚性能和外觀質(zhì)量無不良影響。對于夏等磚來說，還應(yīng)考慮到二次莫來石化反應(yīng)所產(chǎn)生的體膨脹。
高鋁磚通常采用粗、中、細(xì)三級(jí)配料。但是，也可采用二級(jí)或四級(jí)配料。當(dāng)采用三級(jí)配料時(shí)，各粒級(jí)的臨界尺寸為：粗顆粒3—0.5mm，中顆粒0.5—0.1mm，細(xì)粉<0.1mm。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，確定顆粒尺寸時(shí)適當(dāng)增大粗顆粒尺寸和數(shù)量可提高泥料的堆積密度，而且易于成型。燒成時(shí)，由于大顆粒料的比表面積較小，減弱了物料周圍的二次莫來石化反應(yīng)，有利于坯體的燒結(jié)。進(jìn)而使高鋁磚氣扎率降低，荷重軟化溫度和耐壓強(qiáng)度有所提高，熱穩(wěn)定性能有所改善。
顆粒尺寸的放大是有一定限制的。如果粗顆粒尺寸增大到4—5mm，則高鋁磚邊角、組織均勻程度受到影響，而且，熟料顆粒愈大，生產(chǎn)過程中的顆粒偏析也愈大。所以，大顆粒臨界尺寸不宜過大。大臨界顆粒尺寸以3mm為宜。
配料中的細(xì)粉有利于坯體燒結(jié)和提高高鋁磚的密度。加入適量的細(xì)粉，不但能使高鋁磚在燒成時(shí)發(fā)生的二次莫來石化反應(yīng)在細(xì)粉中進(jìn)行，防止由于在粗顆粒周圍發(fā)生二次莫來石比反應(yīng)造成坯體松散；而且由于細(xì)粉的燒結(jié)作用所產(chǎn)生的燒成收縮可以減弱或抵消二次莫來石化反應(yīng)所引起的體膨脹。但是，細(xì)粉過多時(shí)，不僅坯體成型閑難、成型效率低，而且坯體容易產(chǎn)生裂紋，燒戍時(shí)產(chǎn)生較大的燒成收縮，使得廢品率增加。鑒于此，細(xì)粉加入量以50％左右為宜。
配料中的中間顆粒既無粗顆粒的骨架作用，也不具有細(xì)粉的燒結(jié)作用。在生產(chǎn)工藝流程中，根據(jù)生產(chǎn)的具體條件，中間顆粒的加入量通常限制在低數(shù)量。一般來說，減少中間顆粒的加入量，可以改善泥料的堆集密度，提高高鋁磚的體積密度、改善高鋁磚的熱穩(wěn)定性能。但是，如果全部取消中間顆粒，在粗顆粒尺寸較大的條件下，高鋁磚燒后不僅產(chǎn)生龜裂，外觀質(zhì)量不好，而且給物料的處理帶來一定的陽難。一股來混，中間顆粒的加入量以10％左右為宜。
總之，確定合理的顆粒配比，既要考慮到合理的堆積密度，限制中間顆粒加入量；又要根據(jù)成型方法的不同；高鋁磚的性能和要求來確定臨界尺寸和各級(jí)顆粒加入量。一般制磚工藝中，粗顆粒上限通常為2—3mm，加入量為40—45％。對于異型高鋁磚，粗顆粒上限可降低到l—2mm。1—0.1mm的中間顆粒加入量以限制在10—20%為宜；＜0.1mm的細(xì)粉加入量應(yīng)控制在40—50%。
制造高鋁磚通常采用軟質(zhì)粘土做結(jié)合劑。粘土在配料中的主要作用是改善泥料的成型性能，并使成型和干燥后的坯體具有一定的強(qiáng)度。但是，在燒成過程中，粘土中的游離SiO2與高鋁礬土熟料中的游離A12O3發(fā)生二次莫來石化反應(yīng)，該反應(yīng)隨著結(jié)合粘土加入量的增多而加劇。二次莫來石化反應(yīng)愈強(qiáng)，燒后高鋁磚氣孔率則愈高，強(qiáng)度和體積密度下降的可能性也愈大。從這點(diǎn)出發(fā)，應(yīng)盡量減少結(jié)合粘土在配料中的加入量。配料中粘土粉的加入量一般為5％。
為了制得體積穩(wěn)定型夏等高鋁磚，可采用高鋁礬土微粉作高鋁結(jié)合劑；或用高鋁礬土微粉和粘土粉按預(yù)定比例配合，制備合成莫來石作結(jié)合劑，均可制得無二次膨脹的體積穩(wěn)定型高鋁磚。
2.顆粒組成的確定
高鋁礬土熟料的顆粒組成對成型操作、坯體密度、高鋁磚密度、強(qiáng)度有著重要的影響。因此，根據(jù)不同的成型方法確定合理的顆粒組成是穩(wěn)定工藝操作、提高高鋁磚質(zhì)量的重要工藝因素。
確定顆粒級(jí)配的原則是形成良好的堆積密度，對高鋁磚性能和外觀質(zhì)量無不良影響。對于夏等磚來說，還應(yīng)考慮到二次莫來石化反應(yīng)所產(chǎn)生的體膨脹。
高鋁磚通常采用粗、中、細(xì)三級(jí)配料。但是，也可采用二級(jí)或四級(jí)配料。當(dāng)采用三級(jí)配料時(shí)，各粒級(jí)的臨界尺寸為：粗顆粒3—0.5mm，中顆粒0.5—0.1mm，細(xì)粉<0.1mm。
生產(chǎn)實(shí)踐表明，確定顆粒尺寸時(shí)適當(dāng)增大粗顆粒尺寸和數(shù)量可提高泥料的堆積密度，而且易于成型。燒成時(shí)，由于大顆粒料的比表面積較小，減弱了物料周圍的二次莫來石化反應(yīng)，有利于坯體的燒結(jié)。進(jìn)而使高鋁磚氣扎率降低，荷重軟化溫度和耐壓強(qiáng)度有所提高，熱穩(wěn)定性能有所改善。
顆粒尺寸的放大是有一定限制的。如果粗顆粒尺寸增大到4—5mm，則高鋁磚邊角、組織均勻程度受到影響，而且，熟料顆粒愈大，生產(chǎn)過程中的顆粒偏析也愈大。所以，大顆粒臨界尺寸不宜過大。大臨界顆粒尺寸以3mm為宜。
配料中的細(xì)粉有利于坯體燒結(jié)和提高高鋁磚的密度。加入適量的細(xì)粉，不但能使高鋁磚在燒成時(shí)發(fā)生的二次莫來石化反應(yīng)在細(xì)粉中進(jìn)行，防止由于在粗顆粒周圍發(fā)生二次莫來石比反應(yīng)造成坯體松散；而且由于細(xì)粉的燒結(jié)作用所產(chǎn)生的燒成收縮可以減弱或抵消二次莫來石化反應(yīng)所引起的體膨脹。但是，細(xì)粉過多時(shí)，不僅坯體成型閑難、成型效率低，而且坯體容易產(chǎn)生裂紋，燒戍時(shí)產(chǎn)生較大的燒成收縮，使得廢品率增加。鑒于此，細(xì)粉加入量以50％左右為宜。
配料中的中間顆粒既無粗顆粒的骨架作用，也不具有細(xì)粉的燒結(jié)作用。在生產(chǎn)工藝流程中，根據(jù)生產(chǎn)的具體條件，中間顆粒的加入量通常限制在低數(shù)量。一般來說，減少中間顆粒的加入量，可以改善泥料的堆集密度，提高高鋁磚的體積密度、改善高鋁磚的熱穩(wěn)定性能。但是，如果全部取消中間顆粒，在粗顆粒尺寸較大的條件下，高鋁磚燒后不僅產(chǎn)生龜裂，外觀質(zhì)量不好，而且給物料的處理帶來一定的陽難。一股來混，中間顆粒的加入量以10％左右為宜。
總之，確定合理的顆粒配比，既要考慮到合理的堆積密度，限制中間顆粒加入量；又要根據(jù)成型方法的不同；高鋁磚的性能和要求來確定臨界尺寸和各級(jí)顆粒加入量。一般制磚工藝中，粗顆粒上限通常為2—3mm，加入量為40—45％。對于異型高鋁磚，粗顆粒上限可降低到l—2mm。1—0.1mm的中間顆粒加入量以限制在10—20%為宜；＜0.1mm的細(xì)粉加入量應(yīng)控制在40—50%。
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