抗热震稳定性
高铝砖的抗热震性介于黏土制品和硅质制品之间。850℃水冷循环仅为3?5次。这主要是由于刚玉的热膨胀性较莫来石高,而无晶型转化之故。目前,可以从改善制品的颗粒结构,降低细粉料的含量及提高熟料临界粒度尺寸和颗粒级配,来提高制品的抗热震稳定性能。
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。
在600~700℃间,CaO与SiO2的固相反应开始,砖坯强度有所增加,从l100℃开始,石英的转变速度大大增加,砖坯的密度也显著下降,此时砖坯体积由于石英转变为低密度变体而大为增加。虽然此时液相量也在不断增加,但在1100~1200℃范围内仍易产生裂纹。
在1300~1350℃时,由于鳞石英和方石英数量增加,砖坯的密度降低得很多。此时液相粘度仍较大,对内应力的抵抗性还弱,生成裂纹的可能性存在。当加热到1350~1430℃时,石英的转变程度和由此产生的砖体膨胀大大增强,在这一温度范围内,加热得愈缓慢,石英溶于液相再结晶生成的鳞石英量愈多,方石英生成量愈少,砖体生成裂纹的可能性也愈小。如果加热过快,特别是在氧化气氛下迅速加热,石英转变为方石英,使砖坯松散并出现裂纹。
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。
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