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什么样的耐火材料用于加热炉和热处理炉

来源:本站      发布日期:2018-10-22

  在加热和热处理炉中常用的耐火砖有粘土砖、高铝砖、二氧化硅砖、氧化镁砖和碳化硅制品。

  1、粘土砖

  粘土砖分为铝硅酸盐耐火材料,以A12O3和SiO2为基本化学组成。根据Al_2O_3和SiO_2含量的不同,这些耐火材料可分为三类:半硅砖(Al_2O_3 15~30%)、粘土砖(Al_2O_3 30~48%)和高铝砖(Al_2O_3>48%)。NTS占耐火材料总产值的60%-70%。

  粘土砖的原料是煅烧后的A12O3+TiO2含量不低于30%的耐火粘土。碱金属和碱土金属氧化物和氧化铁的含量应尽可能少,通常约为5%~7%。耐火粘土耐火材料必须不低于1580度。作为粘结剂,限制成型、干燥、烧制等工序。

  粘土砖属于弱酸性耐火材料,由于化学成分广泛、生产方法不同、烧成温度不同,其性能变化很大,普通粘土砖分为(NZ)-40、(NZ)-35、(NZ)-30等行业。粘土砖的耐火度在1600℃以上,但荷载软化开始温度很低,只要1250~1300℃,荷载软化开始温度与结束温度之间的距离为40%;变形温度)很大,这一距离在200~250℃之间。粘土砖的性能非常重要,它使得粘土砖虽然不耐高温,但可用于许多高温热工设备中。在850℃下可达10~25倍,粘土砖能抵抗弱酸性矿渣的侵蚀,但抗碱性矿渣的能力稍差。通过增加Al2O3的含量,可以提高碱性渣的抗碱性能力。

  粘土砖原料丰富,制造工艺简单,成本最低。广泛用于各种加热、热处理炉的炉体、烟道、烟囱、余热设备和燃烧器的铺设。

  高铝砖或镁砖加热炉和热处理炉是什么耐火材料

  2、高铝砖

  高铝砖是含Al2O3 48%以上的铝硅酸盐制品,根据矿床的不同成分,优质产品分为刚玉、莫来石-刚玉和硅线石,刚玉制品中AI2O3的含量大于95%。碱性矿物为刚玉(A12O3)。原料是天然刚玉或人造刚玉。还有熔融刚玉制品,莫来石-刚玉制品的基本矿床为莫来石(3A12O3.2SiO2),其它为刚玉、玻璃相和硅线石。

  原料为硅线石(Al2O3)。莫来石、硅线石等高铝砖在工业上得到了广泛的应用,随着Al_2O_3含量的增加和玻璃相的减少,成品的耐火性和耐淬火性得到提高,尤其是t.提高了对酸性炉渣的耐受性。

  高铝砖的主要原料是高铝土矿,矿床主要为一水硬铝石、勃姆石和高岭石,经不同温度煅烧后,铝土矿转变为刚玉和莫来石晶体,在1400~1500℃温度下,刚玉和石英与m.高铝熟料采用软粘土作粘结剂,高铝砖的生产工艺与粘土砖基本相同。

  高铝砖与粘土砖相比,其大部分性能较好,热稳定性仅略低于粘土砖,普通高铝砖按Al2O3含量的不同分为三个商标:(LZ)-65、(LZ)-55、(LZ)-48。

  Al2O3作为高铝砖的主要成分,是两性氧化物,能抵抗酸碱渣的腐蚀和氧化铁皮的腐蚀,因此常用于铺设均热炉炉底、下壁、排气口拱顶。在连续加热炉上,炉底、炉壁、燃烧器砖、炉顶均可采用高铝砖砌筑,高铝砖常用作格子砖来修补蓄热器。

  高铝砖在发达工业国家耐火材料中所占的比例约为8%~14%。中国拥有丰富的铝土矿资源,为高铝砖的发展创造了有利条件。

  3、硅砖

  硅砖是硅质耐火材料,含有93%以上的Si02,以石英石为原料,配以适当的矿化剂(FeO、CaO等)和粘结剂(石灰乳和纸浆废液等),在1350-1430℃下烧成。体积变化。在最终的烧结产品中,主要的变化是鳞片状石英和方石英晶体,以及一些非晶石英玻璃,这些玻璃需要矿化剂并且需要很长时间来改变。残留的萤石量越少,越好。残余石英量越多,砖的体积就越不稳定。几种不同类型的石英具有不同的真实比重。通过测量成品的真实比重,可以判断石英晶体形态的变化是否完整,真实比例越小,相变越完整。因此,硅砖的质量指标包括真比重,普通硅砖的真比重应低于2.38-2.4。

  硅砖属于酸性耐火材料。对酸性渣具有较强的耐蚀性,对碱性渣的抗腐蚀性较差。硅砖的荷载软化温度始于1620~1660℃,接近其耐火度(1690~1730℃),因为它具有良好的石英结晶网络,具有较好的抗压强度。液相粘度很大,这是硅砖的主要优点之一,因为这个特点,负载软化点比其他几种常用砖高,硅砖可以用来建造高温炉拱。因此,硅砖不应用于温度变化剧烈的局部炉和间歇炉,特别是在600℃下,由于内部结晶形态的排列变化,体积发生变化,因此其热稳定性如温度波动在600℃以上,效果甚微。

  硅砖在耐火砖总量中的份额约为3%-7%,用于连续加热炉上的炉顶。有时只建造高温加热段和浸泡段。预热段仍采用砖砌体,砌体墙用均热炉的中段由于负荷软化点高、炉口温度波动大、炉底附近碱渣腐蚀等原因,不适合硅砖。底部也用硅砖建造蓄热室上部的格子砖。

  4、镁砖

  镁砖是以氧化镁含量在80~85%以上、镁砂为主要矿物资源的耐火材料,镁砖原料以菱镁矿为主,其基本成分为MgC03,经高温煅烧成烧结水镁石,再破碎成一定尺寸的烧结镁砂。氧化镁(又称冶金镁砂)。镁砂广泛用作炉子填充料、夯实料、杂质较少的镁砂、制镁砖的原料。我国氧化镁首都不多,储量和产值均居全国前列。世界上许多缺乏菱镁矿的国家都依赖于从海水中制造氧化镁。

  镁质砖按生产工艺分为烧结镁质砖和化学结合镁质砖两类,烧结镁质砖是由镁砂、盐水(MgCl2水溶液)和亚硫酸盐浆按一定比例压制烧结而成的。废液作粘结剂,在1550-1650℃烧结。在烧结过程中,镁砂中的杂质和夹杂物的液相一起形成粘结剂。F良好的未来,参与适当的矿化剂和粘合剂,限制成型,通过镗孔是成品。

  化学粘结氧化镁砖的强度和功能比烧结氧化镁砖低,但价格便宜,不到烧结氧化镁砖价格的一半,用于加热炉、均热炉底等功能要求低的零件。稀土属碱性耐火材料,对碱渣有较强的抗性,但不能抵抗酸渣的腐蚀。在1600℃下与硅砖、粘土砖、甚至高铝砖接触都能发生反应,MgO的熔点高达2800℃,MgO砖的耐火性高于2000℃,但负荷软化点很低,只有1500~1550℃。低熔点橄榄石(CaO MgO SiO_2)和玻璃相,而方解石不形成互联的结晶网络,载荷变形温度很低,从软化到40%变形的温度范围很小,只要30-50℃。氧化镁砖也比较差,在冷热条件下容易开裂,是氧化镁砖损坏的主要原因之一。

  镁砖主要用于加热、均热炉中均热炉壁的底面层和底面铺设。它们能抵抗氧化铁皮的腐蚀。

  镁铝砖、镁铬砖、镁砂砖等属于镁质耐火材料。

  为了提高氧化镁砖的热稳定性和高温强度,在配料中加入工业氧化铝粉末,可制得与氧化镁尖晶石结合的氧化镁-氧化铝砖,并成功地用作高温炉顶材料和碱性材料。炉渣腐蚀部分。镁铬砖和镁铬砖可以用不同数量的铬铁矿烧结的镁砂制成。镁砖有时在加热和浸热炉中与二氧化硅砖或粘土砖分开,以避免它们在高温下的相互影响。这种砖在国外钢铁工业中占第一位,根据首都的特点,镁铝砖在国内率先开发。

  5、碳化硅耐火材料

  碳化硅(SiC)是一种人造矿物,二氧化硅和焦炭为原料,在高温电阻炉2000以上,碳化硅耐火材料分为三类:(1)粘土和其他氧化物结合的产品;(2)氮化物结合的产品;(3)碳化硅再结晶自粘产品的加压成型,最常用的是粘土与成品的结合。中国现在正在生产和选择这种产品。

  以粘土为粘结剂的碳化硅在一级产品中含有87%的碳化硅。其耐火度可达1800℃,负荷软化点可达1620℃。碳化硅产品具有某些特殊功能,使其可用于某些特殊用途,如:(1)其导热性良好,比普通耐火材料高出约10倍,适合于热轧。导热设备,如热处理炉马弗炉盖。由于导热性能好,在1200摄氏度以下抗氧化性强,比金属罩长。根据同样的原理,它也可以用作热交换器元件。(2)高机械性。强度高,耐磨性好,耐淬火和耐热,所以有些辊底炉采用简单的辊套磨损,成本比耐热钢低。(3)比电阻大,可作为电阻炉的电加热元件。

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