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高爐熱風爐用抗熱震低蠕變耐火磚?技術構思

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2018-01-18

  —、抗蠕變性

  詳見第十四章第二節。核心問題,要從顯微結構入手,一方面產品以結晶效應為主導,控制基質莫來石化效應,并嚴格控制原料中雜質含量,減弱玻璃效應的影響。這樣來提高產品的抗蠕變性。

  二、抗熱震性

  在第十一章第五節中指出,材料熱穩定性系數R有如下表述:

  式中,α,E——分別為材料的膨脹系數、彈性模量,它與R成反比關系;

  σ,λ——分別為材料的抗張強度、熱導率,它與成正比關系;

  cp——材料的等壓熱容;

  p——材料的密度。

  根據以上抗熱震與其他因素的關系,在耐火磚的制作中,尤其要注意以下問題:

  (1) 低的膨脹系數礦物,如莫來石α=5.3 X 10-6/℃;

  (2) 復相材料產生微裂紋,如剛玉(α=8X 10-6/℃)與莫來石復合;

  (3) 在高溫下礦物因相變產生微小裂隙,如紅柱石;

  (4) 因溫度的變化產生同質多象變體,如氧化鋯ZrO2,由單斜—四方型正向轉化始于1170℃,材料收縮;反向轉化開始于1000~850℃,材料膨脹;

  (5) 高溫下化學反應形成低膨脹礦物,用作抗熱震添加物;

  (6) 晶體形態,選擇具有二維空間的礦物,如板狀剛玉。

  開發的系列產品,在指標上同時具有高抗熱震、低蠕變率以及低雜質等三大特點。為此,需要辯證綜合考慮問題,如膨脹系數小于2X10-6/℃ (常溫至1000℃)的礦物原料,有石英玻璃、鋰輝石、β-鋰霞石、堇青石、磷酸鋯、鈦酸鋁等。在這些礦物原料中,石英玻璃在1200℃長期使用或反復使用會出現失透現象(析出方石英),出現異常膨脹,使用溫度低;鋰輝石,熔點1430℃;堇青石,1460℃分解;β-鋰霞石熔點約1000℃;鈦酸鋁熔點1860℃±10℃。所以根據其溶點、性價比、來源等選擇礦物原料,以便達到制品的技術指標。如選擇莫來石與剛玉礦物,理由:膨脹系數α分別是5.3X10-6/℃、8X10-6/℃,其界面產生微裂紋,緩解熱應力,有利于抗熱震;再者莫來石的膨脹率也較小,熔點較高,分別為1870℃、2050℃,共熔溫度也高,為1860℃。因而對材料抗熱震、抗蠕變都有利。在原料的選擇上,要兼顧高荷重軟化溫度、低膨脹率等方面。

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