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高铝砖的生产工艺特点

作者:admin 发布日期: 2020-12-03 二维码分享


高铝制品的生产工艺流程与多熟料黏土质制品生产工艺流程相似。应按实际生产的具体情况、原料特性、制品要求和生产条件等因素确定生产工艺流程。采取破碎前对熟料块进行严格分级,颗粒料分级储存和除铁,熟料和结合黏土混合细磨等。

(1)矾土熟料的分级

矾土熟料在使用时要严格分级,避免掺杂混合,这样有利于稳定制品的质量和生产工艺。当熟料混级使用时,制品的化学-矿物组成随之波动,易引起制砖过程中的二次莫来石化的不均匀性及膨胀松散效应,使制品烧结困难,难以获得理化指标和外形尺寸合格的制品。

(2)熟料的质量要求

熟料的质量取决于煅烧温度。通常煅烧温度达到或略高于矾土的烧成温度,以保障熟料充分烧结和尽可能高的密度,并使二次莫来石化和烧结收缩作用全部或大部分在煅烧过程中完成。如果熟料的煅烧温度偏低则吸水率高,不但影响成型操作及制品的密度,而且在较高温度下烧成时,会使制品烧成收缩大,尺寸公差和变形等废品率增高。

欠烧料中二次莫来石化反应一般未完成,因而在制品烧成时颗粒熟料继续发生二次莫来石反应,增大制品内部的不均匀体积膨胀效应,严重时制品的开裂废品增多。欠烧料粉碎时,还会增加粉料中的中间颗粒,使坯料的颗粒组成波动大,影响合理的颗粒级配。

(3)配料的选择

① 结合剂。通常采用软质黏土或半软质黏土作结合剂,同时还加入少量的纸浆废液,以改善成型性能和提高坯体强度。二次莫来石化反应所引起的坯体膨胀是考虑结合黏土的使用量的首要问题。在制造I、II等高铝砖时,由于矾土熟料的刚玉含量或其矿物成分不均匀程度大,为了减少二次莫来石的生成,配料中一般不宜多加结合黏土。对于用III级矾土熟料制造高铝砖时,结合黏土加入量可根据泥料成型及制品烧成等工艺条件而定,无需考虑二次莫来石化问题。在实际生产中,黏土的使用量波动于5%~10%。

② 不同级别熟料混合使用。高铝砖生产可以采用不同等级原料的混合配料,以调整制品的Al2O3含量和改善基质组成。混合配料时,应以相邻级混配为宜,Al2O3含量高的熟料以细粉形式加入,以便于黏土充分作用,使二次莫来石化反应在基质中均匀发生,且使基质成分莫来石化。当需要调整配料中的Al2O3含量时,一般不宜采用调整黏土使用量的方法,而用Al2O3含量不停的熟料采用混配进行调整。

(4)颗粒组成

高铝砖料的颗粒组成与生产多熟料黏土制品相似。在确定其颗粒组成时,除了考虑能得到致密堆积,有利于成型和烧成时制品烧结等因素外,必须考虑二次莫来石化反应所造成的膨胀松散作用。高铝砖和其他耐火材料一样,采用粗、中、细三级配料,三级配料应符合“两头大,中间小”的基本原则。从烧结情况来看,细粉含量愈少,制品愈不易烧结,甚至有膨胀现象。细粉数量增多有利于提高坯体烧结和致密度,并能使制品烧成时发生的二次莫来石化反应调整到细粉中进行,减少在粗颗粒周围进行反应而引起坯体膨胀和松散。在实际生产中,泥料中的细粉含量一般为45%~50%左右(包括结合黏土)。

生产经验表明,适当增大熟料粗颗粒的尺寸(在足够细粉量情况下),会使制品气孔率降低,提高荷重软化温度、抗热震性和制品的结构强度。但必须注意颗粒偏析现象和熟料的矿物成分的分布均匀性和组织致密程度。对组织粗糙的II级矾土熟料,其临界粒度不宜过大。对组织致密的I、III级矾土熟料,则可适当增大颗粒尺寸来提高制品的一些高温性能。

中间颗粒一般起不良作用。减少中间颗粒的数量,有利于改善泥料的堆积密度,提高制品的密度和抗热震性。根据生产的具体条件,中间颗粒数量一般降至10%~20%以下。

熟料和结合黏土共同细磨是高铝砖生产中的重要工艺措施,它对提高制品的质量,控制二次莫来石化反应的范围有明显作用。共同细磨增加了刚玉晶格的活性,并使黏土在细粉中的分散度提高,能均匀地与熟料紧密接触,因而可使莫来石化反应在细粉中均匀进行,相应地减少了在粗颗粒表面出现大量的二次莫来石化反应。为了有效地控制二次莫来石化反应在细粉中进行,共同细磨时熟料和黏土的配比应适宜,使混合料中游离Al2O3与游离SiO2全部作用,避免有剩余的SiO2再与粗颗粒中的刚玉反应产生膨胀。因而要使混合料中的Al2O3/SiO2质量比略大于2.55。特别是采用II级矾土熟料制砖时,更应重视混合细粉中熟料和黏土的适宜比例。




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