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高铝砖厂家有关耐火砖制作的流程 及所有对耐火砖烧结具有影响的因素简单总结一下

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高铝砖厂家有关耐火砖制作的流程 及所有对耐火砖烧结具有影响的因素简单总结一下

发布日期:2019-10-23 编辑:浇注料厂家 点击:

高铝砖厂家有关耐火砖制作的流程 及所有对耐火砖烧结具有影响的因素简单总结一下。每一块耐火砖的诞生都需要一定的制作工艺和耐材人的精心付出。

耐火砖的制作工艺从最初的原材料进厂,按级别分类,加工细粉颗粒,粉料的混合,压力机的压制,干燥,烧结,包装等程序缺一不可。每一道工序都得细心安排,每一块产品都需要大家的付出。

耐火砖的烧结一个复杂的、受多种因素制约的过程。影响耐火砖烧结的主要因素包括原料的性质、添加剂、烧结温度和保温时间、烧成气氛以及坯体的成型方法和压力等。

一、所有选用的原材料质量对耐火砖有着直观的影响

原材料对烧结的影响分为内因和外因两个方面。内因是物料的结晶化学特性,外因则主要体现为所用原料的颗粒组成。物料晶体的晶格能是决定物料烧结和再结晶难易的重要参数。晶格能大的晶体,结构较稳定,高温下质点的可移动性小,烧结困难。晶体结构类型也是一个重要影响因素,物料阳离子的极性低,则其形成的化合物的晶体结构较稳定,必须在接近熔点的温度下才有显著缺陷,故该类化合物质点的可移动性小,不易烧结。耐火材料中Al2O3、MgO的晶格能高而极性低,故较难于烧结。

由微细晶粒组成的多晶体比单晶体易于烧结,因为在多晶体内含有许多晶界,此处是消除缺陷的主要地方,还可能是原子和离子扩散的快速通道。离子晶体烧结时,正、负离子都必须扩散才能导致物质的传递和烧结。其中扩散速率较慢的一种离子的扩散速率控制着烧结速度。一般认为负离子的半径较大,扩散速率较慢,但对Al2O3、Fe2O3的实验研究发现,O2-通过晶界提供的通道快速扩散,以致正离子Al3+、Fe3+的扩散比氧离子慢,成为烧结过程控速步骤。

晶体生长速度是影响烧结的另一个晶体化学特性。例如MgO烧结时晶体生长很快,很容易长大至原始晶粒的1000~1500倍,但其密度只能达到理论值的60%~80%。Al2O3 则不然,虽其晶粒长大仅50~100倍,却可达到理论密度的90%~95%,基本上达到充分烧结。为使MgO材料密度提高,必须抑制晶粒长大的措施。

所用原料的粒度也是影响烧结致密化的重要因素,无论是固相烧结还是液相烧结,细颗粒均增加了烧结的推动力,缩短了粒子扩散的距离和提高了颗粒在液相中的溶解度而导致烧结过程的加速,有资料报道,MgO的原始粒度为20μm以上时,即使在1400℃长时间保温,仅能达到相对密度的70%而不能进一步致密化;当粒径在20μm以下时,温度为1400℃或粒径为1μm以下,在1000℃时,烧结速度很快;如果粒径在0.1μm以下时,其烧结速度与热压烧结相差无几。

从防止二次再结晶的角度考虑,如果细粉内有少量大颗粒存在,则易发生晶粒的异常长大而不于烧结。一般氧化物材料适宜的粉末粒度为0.05~0.5μm。

原始粉末的粒度不同,烧结机理有时也会发生改变。例如AIN的烧结,据报道,当粒度为0.78~4.4μm时,粗颗粒按体积扩散机理进行烧结,而细颗粒则按晶界扩散或表面扩散机理进行烧结。

二、每一种耐火砖都有它的制作配方工艺,添加剂是耐火砖制作不可或缺,那么添加剂对耐火砖的影响都有哪些呢?

在固相烧结时,少量添加剂(烧结助剂)可与主晶相形成固溶体促进缺陷增加;在液相烧结时,添加剂能够改变液相的性质(如粘土、组成等),因而能起促进烧结的作用。添加剂的作用可能在于以下几个方面:

1.形成固溶体。当添加物与烧结物形成固溶体时,可以增加晶格缺陷,活化晶格,从而促进烧结。一般来说,它们之间形成有限置换固溶体更有助于促进烧结。添加剂离子的电价、半径与主晶格离子的电价,半径相差越大,晶格畸变程度也越大,促进烧结的作用也越明显。如Al2O3 烧结时,加入3%的Cr2O3形成连续固溶体可在1860℃烧结,而加入1%~2%TiO2只需在1600℃左右就能致密化。

2.阻止晶型转变,有些氧化物在烧结时发生晶型转变并伴有较大的体积效应,这就难以实现烧结致密化,并容易引起坯体开裂。这时若能选用适宜的添加剂加以抑制,即可促进烧结。ZrO2烧结时添加一定量的CaO、MgO就属这一机理。约在1200℃,m- ZrO2转变为t- ZrO2,并伴有约10%的体积收缩,使制品稳定性变坏。引入电价比Zr4+低的Ca2+(或Mg2+),可形成稳定的立方萤石结构的固溶体。这样,既防止了制品的开裂,又增加了晶体中缺陷浓度,使烧结加快.

3. 抑制品粒长大,烧结后期晶粒长大,对促进烧结致密化有重要作用。但若二次再结晶或间断性晶粒长大过快,会使晶粒变粗、晶界变宽而出现反致密化现象并影响制品的显微结构。这时,可通过加入能抑制品粒异常长大的添加剂来促进烧结,在烧结透明Al2O3 制品时,为抑制二次再结晶,消除晶界上的气孔,一般加入MgO或MgF2,高温下形成镁铝尖晶石包裹在Al2O3 晶粒表面,抑制了晶界迁移的速度,并促使气孔的排出,对促进坯体的烧结具有显著的作用。

4. 形成液相。添加剂在烧结过程中形成液相。液相形成的原因可能在于两方面:添加剂本身的熔点较低,添加剂与烧结物形成多元低共熔物;由于液相的传质阻力小、传质速度快,从而降低了烧结温度和提高了坯体的密度。例如在制造95% Al2O3 陶瓷时,一般加入CaO和SiO2,当CaO:SiO2=1时,由于生成CaO- Al2O3- SiO2液相,从而使材料在1540℃就能烧结。应该指出的是,能促进形成液相的添加剂并非都会促进烧结,如向Al2O3 中加入部分碱金属氧化物就会严重妨碍其烧结。另外,形成液要虽然有利于烧结,但会严重影响材料的高温性能,故必须统筹考虑。

三、耐火砖的烧结温度取决于耐火砖材质的种类,烧结温度从1100-1550不同,烧结温度和退火保温时间对耐火砖有哪些影响?

隧道窑烧结耐火砖,烧结温度是逐步增加的,高温烧结时间和保温时间是耐火砖烧结的重要外因。随着温度的升高,物料的蒸气压增加,扩散系数增大,液相粘度降低,从而促进了蒸发-凝聚,离子和空位的扩散,颗粒重排和粘、塑性流动等物质传递过程,故使烧结速度加快。延长烧结时间也可促进烧结的完成,然而在烧结后期,不合理地延长烧结时间,有时会加剧二次再结晶作用,反而得不到充分致密的制品。

耐火制品的烧成最高温度应该控制在烧结温度的范围内,在此温度下应保持适当的烧结时间以使烧结完成,当耐火砖烧结温度达到了材质本身的局限时候,在高了产品就会收缩变形。

四、隧道窑烧结的内部气氛对耐火砖的影响

隧道窑烧结气氛直接影响烧成效果和制品质量、烧成气氛一般可分为氧化性气氛、中性气氛和还原性气氛,对于不同材质的坏体应选择不同的气氛,以保证坯体中物理化学反应的顺利进行。烧结末期,耐火砖气孔处于封闭状态时,气氛(气孔中气体的类型)对烧结是有影响的。研究Al2O3 的烧结时发现,当气体在晶格中的溶解度很小而扩散很慢时,则孤立的气孔不易从坏体中排出。例如,Al2O3 在氩气和空气中的烧结就是这样。相反,当气体在晶格中的扩散速度足够快时,则气氛对烧结末期没有影响。如果气氛对控制结构有一定的作用,则可扩散而有利于烧结的进行。

中国高铝钒土资源丰 富,质地优良,产地主要分布在山西、河南、河北、贵州、山东等地。所产的高 铝钒土,主要是一水铝石(α-Al2O3〃H2O)和高岭石两种矿物的混合物。 a、耐火度 高铝砖的耐火度比粘土砖和半硅砖的耐火度都要高,达1750~1790,属于 高级耐火材料。 b、荷重软化温度 因为高铝制品中Al2O3 高,杂质量少,形成易熔的玻璃体少,所以荷重软化 温度比粘土砖高 ,但因莫来石结晶未形成网状组织,故荷重软化温度仍没有硅 高铝砖中Al2O3较多,接近于中性耐火材料,能抵抗酸性渣和碱性渣的侵蚀, 由于其中含有SiO2,所以抗碱性渣的能力比抗酸性渣的能力弱些。 主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此 广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。

 瑞道耐材耐火砖生产厂家主打耐工品牌,各种耐火材料实用于各种高温窑炉,定型耐火砖,不定型浇注料等都是一手货源,直接生产厂家,使用户一对一的接触,充分对耐火材料的了解和认知,更有购买产品的理性思维,产品质量和专业的窑炉常识都是对用户的一种服务和负责,瑞道耐材秉承耐材人的专业性,对产品质量的追求性,对品牌的市场占据性,都是大家应该做的工作。

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