粘土磚屬于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕,對(duì)堿性物質(zhì)的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好,耐急冷急熱。
粘土磚的耐火度與硅磚不相上下,高達(dá)1690~1730℃,但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因?yàn)檎惩链u中除含有高耐火度的莫來(lái)石結(jié)晶外,還含有接近一半的低熔點(diǎn)非晶質(zhì)玻璃相。
在0~1000℃的溫度范圍內(nèi),粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹,線膨脹曲線近似于一條直線,線膨脹率為0.6%~0.7%,只有硅磚的一半左右。當(dāng)溫度達(dá)1200℃后再繼續(xù)升溫時(shí),其體積將由膨脹大值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導(dǎo)致砌體灰縫的松裂,這是粘土磚的一大缺點(diǎn)。當(dāng)溫度超過(guò)1200℃后,粘土磚中的低熔點(diǎn)物逐漸熔化,因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊,從而產(chǎn)生體積收縮。
粘土制品性質(zhì)在較大范圍內(nèi)波動(dòng),這是因?yàn)橹破返幕瘜W(xué)組成及生產(chǎn)工藝的差別所致。粘土制品一般具有以下性質(zhì):
(1)化學(xué)、礦物組成。Al2O3含量為30%~ 48% ,SiO2含量為50%~ 65%及少量堿金屬、堿土金屬氧化物TiO2、Fe2O3等。礦物組成一般為:莫來(lái)石、方石英和石英、玻璃相。
(2) 耐火度一般為1580~1750C,隨Al2O3/SiO2增大而提高,當(dāng)?shù)腿畚镫s質(zhì)含量較多時(shí),制品的耐火度顯著降低。
(3)荷重軟化溫度約為1250~ 1450C,其變化范圍較寬。開始變形溫度較低,與40%變形溫度相差約200~ 250C。
(4)線膨脹系數(shù)較低,其熱導(dǎo)率亦較低。
(5)抗熱震性良好,波動(dòng)范圍較大。1100C水冷循環(huán)一般大于10次。這與粘土質(zhì)制品的線膨脹系數(shù)較低、晶型轉(zhuǎn)化效應(yīng)不顯著以及高溫下的塑性有關(guān)。
(6)抗化學(xué)侵蝕性:因其屬弱酸性,具有較強(qiáng)的抗酸性渣侵蝕能力,對(duì)堿性物質(zhì)侵蝕的抵抗能力較弱。
輕質(zhì)粘土磚(粘土隔熱磚、粘土保溫磚)
輕質(zhì)粘土磚系指含Al2O3在30%~46%的輕質(zhì)耐火制品,以黏土熟料或輕質(zhì)熟料和可塑粘土為主要原料,通常采用可燃物法生產(chǎn),也可采用化學(xué)法或泡沫法形成多孔結(jié)構(gòu)。配料與水混合制成可塑泥料或泥漿,以擠壓成型或澆注成 型,干燥后于1250~ 1350C氧化氣氛中燒成。常用輕質(zhì)黏土磚的體積密度為0.75~ 1.20 g/cm3,耐壓強(qiáng)度為2.0-5.9 MPa。輕質(zhì)粘土磚的用途廣泛,主要用于各種工業(yè)窯爐中不接觸熔融物和無(wú)侵蝕氣體作用的隔熱層材料,使用溫度為1200~ 1400C。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)(GB3994- -1983)按體積密度分為NG-1.5,NG-1.3a,NG-1.3b,NG-1.0,NG-0.9,NG-0.8NG-0.7,NG-0.6等十種牌號(hào)。
耐火粘土磚是偏酸性的耐火材料,隨著磚中Al2O3含量的增加其酸性逐漸減弱。它的熱導(dǎo)率是所有耐火材料中低的。其耐火度雖然高達(dá)1700°C,但荷重軟化溫度只有1300°C左右,這是粘土磚的大缺點(diǎn),因此在高溫使用時(shí)不能承重、不能受壓。當(dāng)其受到大量R2O侵蝕時(shí),其軟化溫度還要進(jìn)一步下降到1050°C左右,所以只能用在池壁的下部或池底溫度較低處。
粘土磚制造方法較多,可以手工成型、搗打成型、擠壓機(jī)成型、泥漿澆注成型和三力機(jī)高壓成型等。不同的成型方法,制品的性質(zhì)有很大差別。即使是化學(xué)成分、原料種類完全相同,也會(huì)由于其成型方法不同造成磚的性質(zhì)不同。根據(jù)不同的使用部位采用不同的成型方法。蓄熱室格子磚,用磚尺寸小,用高壓壓力機(jī)成型制品為好;對(duì)于大型的池壁磚、料槽磚等使用真空排氣的泥漿鑄造法好;而對(duì)尺寸要求的制品用搗打法成型較好。
粘土質(zhì)耐火磚在燒制時(shí)分的等級(jí)可分為和二級(jí),在對(duì)其進(jìn)行燒制的時(shí)分溫度是在1440℃擺布,上下起伏不可超過(guò)50,通常的保溫時(shí)間則是在40h。但是當(dāng)遇到三級(jí)的粘土磚的時(shí)分溫度要操控1400℃,保溫的時(shí)刻比起前兩者較為短一點(diǎn)。碰見在地道運(yùn)用一二級(jí)的耐火磚的時(shí)分所燒成的溫度是在1500到1560擺布的溫度規(guī)模。依據(jù)不一樣的燒制資料以及制成品其升溫的速度也不一樣。上升的溫度要操控在600℃,然后再依據(jù)不一樣的區(qū)別開端一點(diǎn)一點(diǎn)的升溫,直到溫度為1200℃的時(shí)分為止。還有即是咱們要注意冷卻時(shí)分的溫度也要做好操控。
粘土磚主要用于冶金工業(yè),作為生產(chǎn)定型耐火材料(各種規(guī)格的磚材)和不定型耐火材料的原料,用量約占全部耐火材料的70%,耐火粘土中的硬質(zhì)粘土用于制作高爐耐火材料,煉鐵爐、熱風(fēng)爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚,高鋁粘土用于制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥,硬質(zhì)粘土和高鋁粘土常在高溫(1400-1800℃)煅燒成熟料使用。
一般粘土耐火磚含量大于40%,F(xiàn)e2O3含量小于2.0 ~ 2.5%。中熟料65-85%,結(jié)合粘土35-15%。將粉碎后的粘結(jié)粘土與磨細(xì)熟料混合磨細(xì),再與粒狀熟料混合制成半干泥料,在高壓下成型,在1400,左右燒成,性能良好。粘土磚在高溫下呈弱酸性,抗堿性渣侵蝕能力略差,但隨著Al2O3含量的增加而增加。熱穩(wěn)定性優(yōu)于硅磚和鎂磚(見鎂磚)。
由于粘土磚在荷載下軟化溫度低,高溫收縮,所以粘土耐火磚只能用在窯爐的次要部位粘土磚的標(biāo)準(zhǔn)尺寸為230*114*65mm,也可以根據(jù)施工圖定制異形磚。
粘土耐火磚在一些基本的性能上要比一般的耐火磚的性能要好很多,因?yàn)樗脑牧鲜钦惩?,而不是一般的土?/p>