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          行業資訊

          高鋁磚為什么出現黑心和裂紋?

          編輯:耐火磚廠家   分類:行業資訊  發布:2020-06-25   瀏覽:

           

           

          耐火磚廠家在生產高鋁磚時會出現各種問題,今天為大家介紹一下生產高鋁耐火磚出現黑心和裂紋的相關內容。
          高鋁磚黑心 
          黑心是高鋁磚生產中容易出現的一種現象。這種磚的特征,磚的剖面顏色逐漸發生變化,由表面的黃綠色向內部的灰黑色過渡。如果將這種黑心磚在氧化氣氛下重新煅燒,黑心部分可以重新燒白。
          (1)黑心產生的原因和條件
          高鋁磚中的主要雜質氧化物是Fe203、Ti02。從氧化氣氛下重燒黑心磚變白的事實可以推測,產生黑心的原因是鐵、鈦雜質氧化物,氣氛是產生黑心的條件。
          但是,鐵、鈦氧化物共存與分別存在,對磚體著色有著不同的作用。鈦離子單獨存在時,著色不顯著,磚體呈微藍色,而鐵離子單獨存在時,磚體呈橙褐色。但是,鐵、鈦共存,即使在氧化氣氛下,可增加氧化鋁的著色和燒結而產生黑心。
          在還原氣氛條件下,鐵、鈦離子單獨存在與共存都能使磚體黑心。但鐵、鈦共存時比單獨存在著色更深。因此,還原氣氛比氧化氣氛更容易使磚體著色,特別是鐵、鈦離子共存,在還原氣氛下黑心尤甚。
          (2)避免高鋁磚產生黑心的途徑
          由上述可知,高鋁磚形成黑心和變白有2個過程:一個是高溫和還原氣氛使鐵、鈦離子還原著色,一個是在較低溫度下低鐵、鈦離子重新氧化而脫色。據此,可以采用下列方法避免著色:
          ①對高鈦礬土原料采用強磁選除鐵,盡量避免鐵、鈦離子共存;
          ②改變高鋁磚的裝窯方式;
          ③加大熱風量,造成富氧操作,避免還原氣氛;
          ④在冷卻過程中,緩慢降溫,使低價鐵、鈦離子重新氧化而脫色。     
          高鋁磚裂紋形成原因 
          高鋁耐火磚都是非均質的多相體,存在比較大的裂紋、裂隙等,而導致其實際的抗熱震性指標與計算值不完全相同,因為計算是按已知的參數,以物體大應力為前提進行的。
          對于高鋁耐火磚來說,大的應力梯度和短的應力持續時間意味著斷裂自表面開始,但也能在造成全部破壞之前被氣孔或顆粒之間的界面所阻止。對于這些高鋁耐火磚,提高氣孔率會導致更好的抗熱震性。
          我們已經注意到高鋁耐火磚裂紋形成原因有以下幾點:
          1、高鋁耐火磚通常屬于多相系,不同相之間的線膨脹系數往往不同,這會引起應力而導致微裂紋產生:同時,耐火制品(磚)從燒成溫度冷卻時產生的應力也是微裂紋的來源。另外,使用過程中形成的應力亦能在表面引起高的應力而產生微裂紋,但不會導致高鋁耐火磚終的斷裂。
          2、高鋁耐火磚通常都采用多級配料,具有粗顆粒、中顆粒和細粉,“泛的粒度范圍,因而存在許多孔隙,這些孔隙往往會成為斷裂的起點。
          3、高鋁耐火磚在制造時由于成型所產生的殘存氣孔導致的微裂紋,不可能在燒成以及使用過程中消除。
          4、高鋁耐火磚在使用過程中因熱震所產生的熱應力以及機械應力將會顯著地超過它們的機械強度。
          上述所有特點都說明,高鋁耐火磚中通常都存在比較多的氣孔,高鋁磚可達到0.78~2.5mm。
          由此可見,對于高鋁耐火磚來說,應當控制裂紋擴展的條件而不是控制裂紋的成核條件。也就是說,當高鋁耐火磚在產生初裂紋之后,消除熱應力而使其具有小的結構破壞的能力應成為我們研究的重點:
          可以認為,應用斷裂力學來分析、研究高鋁耐火磚的斷裂強度和裂紋擴展規律可能是適當的,其中包括高鋁耐火磚抗斷裂性能的指標,建立斷裂損壞的條件以及高鋁耐火磚的強度計算方法等內。            
          高鋁磚體表面的Al2O3比中心部位高1%-2%,而SiO2低1%-2%,NaOb比中心高10倍以上。由物相分析可知,表皮莫來石含量比中心部位低12%,剛玉含量高4%-5%,玻璃相含量高7%-8%。這說明在Na2O的遷移過程中,Na+揮發并吸附在高鋁磚表面上,它將促進使莫來石分解,使高鋁磚表面的莫來石減少,剛玉、玻璃相增加。由于表面的液相量的增多和提前出現,使磚體表面過早收縮,導致網紋的產生。
          實踐表明,為了避免和減少網絡裂紋產生,對1、2級高鋁礬土熟料的吸水率分別控制在4%-5%以下,對筒磨粉的吸水率也應控制在6%以下,過剩空氣系數控制在1.1-1.2之間為宜,而且應該通過熱工調整,使高鋁磚的燒成處于穩定的弱氧化氣氛中。
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