颗粒构成的选择
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。
烧成
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。
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。
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。
硅砖高烧成温度不应超过1430℃。硅砖烧成至高烧成温度后,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:
)材料的加热性质;
参与物的数目和性质;
)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。
刚玉砖是以刚玉为主晶相的铝硅系耐火制品。刚玉砖有优良的高温力学性能,耐侵蚀、耐磨性良好。
原料:天然含水铝氧化物有三水铝石、一水铝石等,这些水合物经加热脱水后可获得氧化铝(γ-Al2O3)。再经加热至1450℃转化为刚玉(α-Al2O3)。由于天然刚玉和天然纯水铝石在自然界储量很少。因此以工业氧化铝作为制造刚玉的原料。所制得的工业氧化铝主要为α-Al2O3。由γ-Al2O3转化为α-Al2O3时体积收缩率为13%,为使α-Al2O3晶粒发育完好,原料需经更高温度处理。经高温烧后α-Al2O3晶粒可长大25~40倍。