磷酸或磷酸鹽不燒磚的特點是荷重軟化溫度高,、耐壓強(qiáng)度高和熱震穩(wěn)定性好等,,因此近年來發(fā)展較快,,在水泥窯和煉鋼電爐頂?shù)葻峁ぴO(shè)備上使用,,效果顯著,。
表1-1為磷酸(鹽)不燒磚的配合比,。該配合比是經(jīng)過歸納整理的,,有一定的代表性,。耐火骨料臨界粒徑為10~5min,其泥料的顆粒級配為粗粒,、中粒,、細(xì)粒和粉料之比:20%~35%、20%~30%,、15%~25%和30%~40%,;耐火粉料細(xì)度為不小于0.09mm的占90%以上,軟質(zhì)黏土的也應(yīng)達(dá)到70%,;磷酸濃度一般為42%~55%,,磷酸鋁溶液密度為1.28~1.35g/cm3,六偏磷酸鈉溶液密度1.3~1.4g/cm3,。編號1和編號2用一級礬土熟料作耐火骨料和粉料,,編號2粉料中摻有膨脹劑和超微粉;編號3用的耐火骨料為二級礬土熟料,編號4用MgO為95%的燒結(jié)鎂砂作耐火骨料,,用鎂砂粉和鋁鎂尖晶石粉作耐火粉料,,超微粉為α-Al2O3和SiO2粉,其合量為10%,。用1%的粉狀聚磷酸鹽作結(jié)合劑,;編號5和編號6用的耐火粉料和粉料分別為廢硅磚和鎂砂制成的;編號3和編號6分別用磷酸鋁溶液和六偏磷酸鈉溶液作結(jié)合劑,其余用的結(jié)合劑均為磷酸溶液,。
表1-1磷酸(鹽)不燒磚的配合比(%)
磷酸或磷酸鹽不燒磚的生產(chǎn)工藝與磷酸鹽耐火澆注料的基本相同,。成型檢驗合格的不燒磚,送至干燥室內(nèi)烘干,,烘干溫度均為100~300℃,,烘干時間大于48h。水泥窯用高鋁質(zhì)和鎂質(zhì)不燒磚的烘干溫度為500~800℃,。表1-2為磷酸(鹽)不燒磚的性能,。從表中可見,磷酸(鹽)不燒磚的荷重軟化溫度,,比同材質(zhì)的水玻璃不燒磚高,,強(qiáng)度也高,因此應(yīng)用廣泛,,效果好,。
表1-2 磷酸(鹽)不燒磚的性能
磷酸鹽不燒磚的抗熱震性,經(jīng)加熱與水冷循環(huán)50次后,,檢驗?zāi)蛪簭?qiáng)度也不低于18MPa,,即該類不燒磚有良好的抗熱震性,。
在磷酸鹽不燒磚的配料中,摻加藍(lán)晶石族礦物,、硅石和超微粉等外加物,,能顯著提高其荷重軟化溫度和強(qiáng)度,降低其燒后線變化,。例如,,在配料中摻加10%的硅石,荷重軟化溫度的開始點和變形4%時的溫度,,分別從1330℃和1480℃提高到1480℃和1590℃,;1450℃燒后線變化從-0.65%變?yōu)?1.51%;摻加10%的藍(lán)晶石,,荷重軟化溫度開始點自1240℃提高到1500℃左右,,1450℃燒后線變化從-0.25%變?yōu)?0.88%�,?傊�,,這類磚具有荷重軟化溫度高和微膨脹等特點,為了推廣應(yīng)用,,俗稱高荷軟磷酸不燒磚或微膨脹不燒磚,。
應(yīng)當(dāng)指出,在硅酸鋁質(zhì)不燒磚的配料中,,摻加藍(lán)晶石族礦物或活性SiO2超微粉等材料,,在高溫下,Al2O3·SiO2分解成活性很高的Al2O3和SiO2,,還有SiO2超微粉和基質(zhì)中的Al2O3,,這兩類物質(zhì)能形成莫來石,產(chǎn)生體積效應(yīng),,因此提高了荷重軟化溫度,,減少了燒后線變化。同時,,對不燒磚的力學(xué)和耐火性能,,也是有幫助的,。
圖1-3為耐火粉料用量對不燒磚的性能的影響,。從圖中可見,不燒磚的體積密度,、顯氣孔率和相對耐壓強(qiáng)度,,隨著耐火粉料用量的增加,有個最佳值,。即耐火粉料用量為30%~40%時,,其性能較好,。耐火粉料太多時,易成型,,但燒后收縮增大,,粉料太少時,難成型,,這包裹不住耐火骨料,,體積密度小,顯氣孔率大,,強(qiáng)度也低,。在耐火粉料中摻加少量軟質(zhì)黏土,可增加泥料的黏性,,便于成型,,高溫時則成為燒結(jié)劑,有利于高溫性能的提高,。
圖1-3 耐火粉料用量對不燒磚性能的影響
1—顯氣孔率,;2—體積密度;3—相對耐壓強(qiáng)度
磷酸鹽不燒磚的成本較高,,主要是磷酸(鹽)結(jié)合劑較貴,。為了降低成本,可用價格低的硫酸鋁溶液,,代替部分磷酸溶液生產(chǎn)不燒磚,,其性能也是比較好的。