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應用領域
冶金行業(yè):用于高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、精煉爐等各種冶金爐窯的內(nèi)襯材料,如爐底、爐墻、出鋼口等部位。不同的爐窯和部位根據(jù)其工作條件和要求,選擇不同類型的耐火骨料來配制耐火材料,以滿足高溫、侵蝕、沖刷等復雜工況的要求。
建材行業(yè):在水泥回轉(zhuǎn)窯、玻璃窯、陶瓷窯等建材窯爐中廣泛應用。例如,在水泥回轉(zhuǎn)窯的燒成帶,使用高鋁質(zhì)耐火骨料配制的耐火磚,能夠承受高溫物料的磨損和熱應力;在玻璃窯的池壁,采用鋯質(zhì)耐火骨料可以提高耐火材料的抗玻璃液侵蝕能力。
化工行業(yè):用于化肥廠的造氣爐、石油化工廠的裂解爐、合成塔等設備的內(nèi)襯。耐火骨料能夠在高溫、高壓和有腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境下,保護設備的金屬外殼,化工生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定。
電力行業(yè):在電廠的鍋爐、氣化爐等設備中使用。例如,循環(huán)流化床鍋爐的爐膛內(nèi)襯采用耐磨、耐高溫的耐火骨料配制的耐火材料,能夠抵抗高溫物料的沖刷和磨損,提高鍋爐的使用壽命和運行效率。
強度
粗粒度的耐火骨料在耐火材料中起到骨架作用,能夠承受較大的外力,有助于提高耐火材料的常溫耐壓強度和高溫抗折強度。當耐火材料受到外力沖擊時,粗骨料可以阻止裂紋的擴展。
細粒度的骨料能增加顆粒之間的接觸面積,使結(jié)合劑與骨料更好地結(jié)合,提高耐火材料的致密性,從而在一定程度上提高強度。但細骨料過多會使耐火材料內(nèi)部應力集中,在高溫下容易產(chǎn)生裂紋,導致強度下降。
當澆注料加入高鋁水泥后,物料流動度是相同的,但是用水量是不同的。骨料顆粒級配較好,水用量就會少,體積密度會增大,顯氣孔率就越小。而且常溫和燒后耐壓強度也會較高,當細骨料較多時,其顆粒表面積增加,這時就需要加入較多的水泥和粉料,才能包裹住骨料且骨料間不密實,雖說水泥加入量越高,水用量也增多,但是一定要包裹住才行,也就是配比合理才重要,這樣才能不使耐火澆注料性能降低。
耐火骨料顆粒級配一般是三級級配,兩頭大中間小為優(yōu)良級配。在耐火骨料破碎時,應控制大、中、小顆粒間的比例,防止過大的顆粒發(fā)生偏析,以便配制成更加致密的澆注料。
按化學組成分類
硅質(zhì)骨料:主要成分是二氧化硅(SiO?),如石英砂、硅石等。硅質(zhì)骨料具有高耐火度、低膨脹系數(shù)和良好的耐磨性,常用于玻璃窯、焦爐等耐火材料中。
鋁質(zhì)骨料:以氧化鋁(Al?O?)為主要成分,包括鋁礬土、剛玉等。鋁質(zhì)骨料具有較高的耐火度、良好的熱穩(wěn)定性和抗侵蝕性,廣泛應用于冶金、化工、建材等行業(yè)的高溫爐窯中。
鎂質(zhì)骨料:主要成分為氧化鎂(MgO),如菱鎂礦、海水鎂砂等。鎂質(zhì)骨料具有良好的耐高溫性能、抗堿性渣侵蝕能力和高溫強度,常用于堿性轉(zhuǎn)爐、電爐爐襯等耐火材料中。
白云石質(zhì)骨料:主要成分是碳酸鈣鎂(CaMg (CO?)?),經(jīng)過煅燒后得到白云石砂。白云石質(zhì)骨料具有較好的抗渣性和耐火度,常用于鋼鐵冶金行業(yè)的盛鋼桶、中間包等耐火材料中。
鋯質(zhì)骨料:主要含有氧化鋯(ZrO?),如鋯英石砂。鋯質(zhì)骨料具有高熔點、低熱導率和良好的抗熱震性,常用于陶瓷、玻璃等行業(yè)的高溫窯爐中,可提高耐火材料的抗侵蝕性和隔熱性能。
破碎加工是另一種重要的加工方式。通過破碎機等設備的破碎作用,耐火骨料被加工成不同粒度的顆粒。這些顆粒的粒度大小和形狀直接影響著耐火材料的整體性能。因此,在破碎加工過程中,需要選擇合適的設備和技術參數(shù),以骨料的粒度和形狀符合要求。
耐火骨料(refractory aggregate)是指在耐火材料的粒度組成中起骨架作用的耐火顆粒料。它們是用各種咐火原料經(jīng)煅燒、破碎加工或人工合成而制成的,粒度大于0.088mm的粒狀材料。骨料是不定形耐火材料中的主要材料,一般占總組成的60%-75%。因此,不定形耐火材料的材質(zhì)一般是以所采用的骨料材質(zhì)而命名的,如以高鋁礬土熟料作骨料的耐火澆注料或耐火搗打料,稱為高鋁質(zhì)澆注料或高鋁質(zhì)搗打料 。
耐火骨料按材質(zhì)分有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火骨料等。
按氣孔率分可分為致密骨料(又稱重質(zhì)骨料)和輕質(zhì)骨料(又稱多孔骨料)。致密骨料系指氣孔率不大于30%的骨料。致密骨料又可分為特致密骨料,高致密骨料和普通致密骨料。輕質(zhì)骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質(zhì)骨料又可分為普通輕質(zhì)骨料、超輕質(zhì)骨料和特種輕質(zhì)骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。
耐火骨料是耐火澆注料的重要基質(zhì)之一,品種、品級、顆粒級配是影響澆注料各項性能的主要因素。
耐火骨料品級、雜質(zhì)含量和燒結(jié)優(yōu)劣,以及原料的存放時間等,也影響澆注料的性能。隨著AL2O3含量增加,澆注料的耐火度和荷重軟化溫度提高也隨之提高,燒后線變化減小或是欠燒料或雜質(zhì)含量多時,耐火度和荷重軟化溫度降低,燒后線收縮增大。
耐火骨料由于其具有高強度、高硬度、高耐磨性,比重大、體積小、耐高溫、耐腐蝕、等特性,還被廣泛應用于不同類型的陶瓷、瓷釉、玻璃、化工等等工廠的厚硬材質(zhì)精加工和深加工。以88%含量的高鋁骨料為例,其比重(密度)應該達到3.40以上,氧化鋁含量達到88%以上,含鐵低。同樣的原料,同樣的配方,同樣的燒成溫度下,原料研磨后的粉料細度越小,則比重越高,耐磨性越好。
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