高鋁磚生產(chǎn)廠家為你講解對耐火磚燒結(jié)產(chǎn)生影響的原因以及怎樣改進_澆注料-高鋁耐火磚-粘土耐火磚-鎂碳磚
發(fā)布時間:2020/10/03 技術(shù)知識 標簽:輕質(zhì)保溫磚瀏覽次數(shù):993
耐火材料的燒結(jié)是指在熱推動下顆粒間或顆粒內(nèi)的物質(zhì)發(fā)生遷移而增加界面的接觸,使顆粒產(chǎn)生結(jié)合的現(xiàn)象。耐火材料的燒結(jié)是一個復雜的,受多方面因素影響的過程,原料的影響、燒結(jié)溫度和保溫時間的影響、氣氛的影響。下面就由平順耐材小編帶你詳細了解影響耐火材料燒結(jié)的原因及改善方法。
一、原料的影響
原料對燒結(jié)的影響分為內(nèi)因和外因兩個方面。內(nèi)因是物料的結(jié)晶化學特性,外因則主要體現(xiàn)為所用原料的顆粒組成。物料晶體的晶格能是決定物料燒結(jié)和再結(jié)晶難易的重要參數(shù)。晶格能大的晶體,結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,高溫下質(zhì)點的可移動性小,燒結(jié)難。晶體結(jié)構(gòu)類型也是一個重要影響因素,物料陽離子的極性低,則其形成的化合物的晶體結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定,必須在接近熔點的溫度下才有顯著缺陷,故該類化合物質(zhì)點的可移動性小,不易燒結(jié)。耐火材料中Al2O3、MgO的晶格能高而極性低,故較難于燒結(jié)。
由微細晶粒組成的多晶體比單晶體易于燒結(jié),因為在多晶體內(nèi)含有許多晶界,此處是消除缺陷的主要地方,還可能是原子和離子擴散的快速通道。離子晶體燒結(jié)時,正、負離子都必須擴散才能導致物質(zhì)的傳遞和燒結(jié)。其中擴散速率較慢的一種離子的擴散速率控制著燒結(jié)速度。一般認為負離子的半徑較大,擴散速率較慢,但對Al2O3、Fe2O3的實驗研究發(fā)現(xiàn),O2-通過晶界提供的通道快速擴散,以致正離子Al3+、Fe3+的擴散比氧離子慢,成為燒結(jié)過程控速步驟。
晶體生長速度是影響燒結(jié)的另一個晶體化學特性。例如MgO燒結(jié)時晶體生長很快,很容易長大至原始晶粒的1000~1500倍,但其密度只能達到理論值的60%~80%。Al2O3則不然,雖其晶粒長大僅50~100倍,卻可達到理論密度的90%~95%,基本上達到充分燒結(jié)。為使MgO材料密度提高,必須抑制晶粒長大的措施。
高鋁耐火磚和粘土磚的成型生產(chǎn)方法基本相同。只是有些工藝參數(shù)有所差別。也有粉碎→混煉→成型→干燥→燒成→檢驗→包裝等工藝過程。低溫下其壓應(yīng)力承受較好但高溫時略有減低所以窯中堆放低于1米。高鋁耐火磚和多熟料粘土磚的生產(chǎn)工藝類似不同之處在于配料中熟料比例較高可高達90%~9%熟料在破碎前需分級揀選和篩分除鐵燒成溫度較高如Ⅰ、Ⅱ等高鋁質(zhì)常德耐火磚用隧道窯燒成時一般為1500~1600℃。
二、燒結(jié)溫度和保溫時間的影響
燒結(jié)溫度和保溫時間是耐火材料燒結(jié)的重要外因。隨著溫度的升高,物料的蒸氣壓增加,擴散系數(shù)增大,液相粘度降低,從而促進了蒸發(fā)-凝聚,離子和空位的擴散,顆粒重排和粘、塑性流動等物質(zhì)傳遞過程,故使燒結(jié)速度加快。延長燒結(jié)時間也可促進燒結(jié)的完成,然而在燒結(jié)后期,不合理地延長燒結(jié)時間,有時會加劇二次再結(jié)晶作用,反而得不到充分致密的制品。
耐火制品的燒成最高溫度應(yīng)該控制在燒結(jié)溫度的范圍內(nèi),在此溫度下應(yīng)保持適當?shù)臒Y(jié)時間以使燒結(jié)完成,若繼續(xù)升高溫度會使坯體變形。
三、氣氛的影響
氣氛直接影響燒成效果和制品質(zhì)量、燒成氣氛一般可分為氧化性氣氛、中性氣氛和還原性氣氛,對于不同材質(zhì)的壞體應(yīng)選擇不同的氣氛,以保證坯體中物理化學反應(yīng)的順利進行。燒結(jié)末期,當氣孔處于封閉狀態(tài)時,氣氛(氣孔中氣體的類型)對燒結(jié)是有影響的。研究Al2O3的燒結(jié)時發(fā)現(xiàn),當氣體在晶格中的溶解度很小而擴散很慢時,則孤立的氣孔不易從壞體中排出。例如,Al2O3在氬氣和空氣中的燒結(jié)就是這樣。相反,當氣體在晶格中的擴散速度足夠快時,則氣氛對燒結(jié)末期沒有影響。如果氣氛對控制結(jié)構(gòu)有一定的作用,則可擴散而有利于燒結(jié)的進行。
必須指出,燒成氣氛的影響到材料組成、燒結(jié)條件、添加劑的種類和數(shù)量等因素有關(guān)。因此,應(yīng)該針對不同問題進行具體分析。
以上就影響耐火磚燒結(jié)的原因,以及改良的方法。但在實際燒結(jié)過程中,上述因素的影響是相互聯(lián)系、彼此制約的。在不同的條件下起主要作用的因素可能是不同的。所以一切以實際情況為主,鄭州平順耐材專業(yè)生產(chǎn)耐火材料,對控制耐火材料的燒結(jié)方面比較擅長,生產(chǎn)出合格的耐火磚,主營產(chǎn)品有高鋁磚、粘土磚、保溫磚等一系列耐火制品。歡迎購買。