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如何选购或使用耐火砖制品?

耐火材料高温使用性质,是在高温下测定的性质,例如:耐火度、重烧线变化、抗热震性、抗渣性、荷重软化温度和蠕变等,这些性质在某种程度上反映出耐火材料在使用时的状态。所以沈阳耐火材料切砖机厂家鹏程非金属认为了解这些性质,对选择和使用耐火材料很有参考意义。
1、耐火度
耐火度是表示材料耐高温的特性。诸如莫来石、蓝晶石、红柱石和硅线石这些原料, 使用时需要测定其耐火度,以了解原料的纯度。如杂质成分,特别是具有强熔剂作用的杂质,将降低耐火度。

耐火度的测定方法:将耐火原料或材料制成三角锥。三角锥上底边长为2mm,下底边长为8mm,高为30mm。然后与高温标准锥置于同一个锥盘上,在规定的升温速度下加热,将试样锥与标准锥相比较。试样锥由于高温液相出现,逐渐软化,受其本身重力作用向底部弯倒。锥的顶点弯倒下来接触锥盘时的温度即为耐火度。用与试样同时弯倒的标准锥号码表示耐火度。

(1) 耐火度与熔点含义不同。熔点是对晶体单一物质而言,是从固态熔融成液态的平衡温度。而耐火度则是多种矿物的熔融范围。诚然晶体矿物的熔点高,互相作用形成的低共熔物的温度相应也高。

(2) 耐火度不能误解为耐火材料在高温作用下可以使用的温度。因为它已完全软化至丧失机械强度了。例如碱性耐火材料因结合部分于较低温度下先熔,其损坏基于结合剂的软化,此温度远低于材料的耐火度。一般黏土砖的使用温度均低于耐火度约200〜250℃。

2、重烧线变化
重烧线变化是指试样在加热到规定温度,保温一定时间,冷却到室温后所产生的残存膨胀或收缩。

重烧线变化是评定耐火制品质量的重要指标之一。耐火制品重烧后体积发生膨胀或收缩,说明耐火制品在烧成过程中,由于温度、保温时间不足或者温度不均匀,使其烧成不充分。如果耐火制品的重烧线变化指标超过国家规定值,势必在工业窑炉中使用时,由于受高温作用,一些物理与化学变化仍继续进行,使制品的体积发生膨胀或收缩,尺寸发生较大变化,引起炉体砖缝变化,从而影响炉体内衬的完整性,严重时造成炉体结构破坏。因此,一定要规范烧成制度,使制品的重烧线变化在规定值内。

3、抗热震性
耐火材料是工业窑炉的基础材料。它在使用中必然受温度的影响,有时是急变的温度影响。抗热震性就是指耐火材料抵抗由于温度迅速变化产生的热应力而不破坏的能力。

影响耐火材料抗热震性指标的原因很多,因此,也有多种表述。现用下列关系式简要说明:

从上述不完善的关系式(上式未考虑到材料形状尺寸,加热(冷却)条件、 温度急变时所产生的局部应力等)可见,影响材料的抗热震性有如下几个主要因素:

(1) 弹性模量低;
(2) 线膨胀系数小;
(3) 耐火材料主体矿物导热性高;
(4) 结合物成分和主体结构适当。

耐火材料生产工艺中,要提高耐火制品的抗热震性,其基本途径主要有:
(1) 改变制品的相组成,获得低膨胀的矿物,或低膨胀矿物的叠加等;
(2) 适当选择与控制生产条件,使结合物成分和主体结构适当,如形成微裂纹、增大某些制品的物料颗粒等。表1列出几种耐火材料的膨胀系数等性能。

4、抗CO侵蚀性
工业窑炉有多种,耐火材料在工业窑炉中会受到各种的侵蚀,如钢液、铁水的侵蚀,熔渣(酸性或碱性渣)、温度的变化、热应力的影响,气氛的变化(尤其还原性气氛)对耐火材料的损坏影响等。所以耐火材料需根据工业窑炉的工作 环境具备相应的特性,
抗CO侵蚀性是指耐火材料在CO气氛中抵抗开裂或崩解的能力。耐火制品在约500℃(300〜600℃范围)遇到强烈的CO气氛时,会发生化学反应2CO= CO2+C,分离出的游离碳会沉积在制品铁点的周围,使制品破裂或损坏。高炉冶炼过程中,炉身400〜600℃的部位,由于上述原因而使耐火制品开裂和组织结构疏松,是高炉炉衬损毁的重要原因之一。降低耐火制品的氧化铁含量和气孔率,可以增强其抵抗CO的侵蚀能力。

5、荷重软化温度
耐火材料在高温下的荷重变形指标是以荷重软化温度表示的。它是制品对高温和荷重的共同作用的抵抗能力,也表示耐火制品呈现明显塑性变形的软化范围,此指标也常做为确定耐火材料的最高使用温度依据。
根据耐火制品的荷重软化温度指标可以判断出耐火材料在使用过程中在何种条件下失去承压能力,同时也能推测出耐火材料内部的显微结构。

6、高温蠕变性
高温蠕变性指的是耐火材料在恒定高温和一定荷重作用下产生的变形与时间关系。高温蠕变指标包含了耐火材料在高温下的强度、温度和时间,表明在某一种温度某个时间段内耐火材料制品的变形率。
一般常用的耐火砖制品以上几个指标都需要考虑,在不同的高温工业窑炉当中,由于使用环境和工况的不同,因此不同部位的耐火砖所考虑的主要指标因素依情况而定。比如说热风炉里面用的耐火砖制品,除了看材质含量外,最主要的还要看抗热震稳定性指标。
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