闡述高鋁磚的生產(chǎn)工藝所受的影響
高鋁磚的生產(chǎn)工藝與多熟料粘土磚的生產(chǎn)工藝基本相同。原料的嚴(yán)格分級、顆粒料分級貯存和除鐵、部分熟料和結(jié)合粘土的混合細(xì)磨等措施,對提高和穩(wěn)定高鋁磚的質(zhì)量具有重要意義。礬土熟料在使用時,首先要按不同等級原料的外觀揀選標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行嚴(yán)格的分級揀選,分級堆放,以避免摻雜、混合。根據(jù)不同等級高鋁磚的質(zhì)量要求選用不同等級的礬土原料,有利于合理使用,精料精配,盡可能不使用混級嚴(yán)重的原料。熟料的質(zhì)量取決于煅燒溫度,通常煅燒溫度應(yīng)達(dá)到或略高于礬土的燒結(jié)溫度,以保證熟料充分燒結(jié)和盡可能高的體積密度,并使二次莫來石化和燒結(jié)收縮作用在煅燒過程中完成。礬土熟料的質(zhì)量控制,除了要求一定的化學(xué)組成外,還用體積密度值衡量,特級品≥3.00g/cm3,I級品≥2.80g/cm3,Ⅱ級品≥2.55g/cm3,Ⅲ級品為≥2.45g/cm3。采用軟質(zhì)粘土或半軟質(zhì)粘土作結(jié)合劑,同時還加入少量有機(jī)結(jié)合劑(如紙漿廢液等),以改善坯料的成型性能和提高坯體的強(qiáng)度。在確定粘土使用量時,應(yīng)考慮在磚燒成時,結(jié)合粘土和熟料反應(yīng)生成二次莫來石,所產(chǎn)生體積效應(yīng)。對工、Ⅱ等高鋁磚的配料中,結(jié)合粘土不宜多加,一般波動于5%~10%;對Ⅲ等高鋁磚,粘土基本上不和Ⅲ級礬土熟料反應(yīng)生成二次莫來石,故可根據(jù)成型及燒成工藝要求以及磚的質(zhì)量要求而可適當(dāng)多加,常用量為15%~20%。若用生礬土細(xì)粉代替粘土作結(jié)合劑,可以透徹解決二次莫來石效應(yīng)的影響,但工藝復(fù)雜,給生產(chǎn)帶來困難。
高鋁磚料的顆粒組成與多熟料粘土磚料相似,采用粗、中、細(xì)三級配合。顆粒范圍一般為3.0~0.5mm(粗)、0.5~0.088mm(中)、小于0.088mm(細(xì))。三級配合應(yīng)符合“兩頭大、中間小”的原則,減少中問顆粒,增加細(xì)粉,并適當(dāng)增大臨界顆粒尺寸,可以獲得氣孔率低、荷重軟化溫度和熱震穩(wěn)定性高以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度大的磚。 提高成型壓力是降低氣孔率的重要因素。生產(chǎn)實(shí)踐表明,普通高鋁磚的成型壓力應(yīng)達(dá)到137MPa,高密度高鋁磚的成型壓力應(yīng)為176~215MPa。也*是說,只有采用250t的摩擦壓磚機(jī)成型,才能取得這樣的效果。成型時對磚坯有適當(dāng)?shù)姆懦撸懦呗实拇笮。饕c泥料性質(zhì)、成型方法和裝窯方向有關(guān),其準(zhǔn)確數(shù)值要通過試驗(yàn)來確定。耐火磚的燒成溫度,主要取決于礬土原料的燒結(jié)性。用特級及I級礬土熟料時,由于原料的組織結(jié)構(gòu)均勻致密,雜質(zhì)Fe2O3、TiO2含量偏離,使坯體容易燒結(jié),*燒成溫度范圍較窄,容易引起過燒或欠燒。采用Ⅱ級礬土熟料制磚時,由于二次莫來石化造成的膨脹和松散效應(yīng),使坯體不易燒結(jié),故燒成溫度略高。至于Ⅲ級礬土熟料,組織致密,Al2O3含量低,燒成溫度較低,一般略高于多熟料粘土磚的燒成溫度約30~50℃。
但是,在高鋁磚中,往往含有R2O、RO、Fe2O3等雜質(zhì)氧化物。它們與Al2O3及SiO2在高溫下反應(yīng)生成液相。在Al2O3一SiO2—R2O系統(tǒng)中,在高溫下液相量的增長速度隨著溫度的提高而加快。這樣,由于提高燒成溫度而帶來液相量的大量增加、液相粘度的降低都會導(dǎo)致磚的變形及磚高溫性能的降低。故在以液相燒結(jié)為主的燒結(jié)過程中,宜采用較低的燒成溫度和較長的保溫時間。生產(chǎn)實(shí)踐表明,工、Ⅱ級高鋁磚可采用同一燒成溫度。用倒焰窯燒成時,一般為1430℃,保溫40h;Ill等高鋁磚為1390~1420℃。用隧道窯燒成時,分別為1550℃及1450~1500℃。高鋁磚一般采用弱氧化氣氛燒成。