鎂磚的生產工藝過程是生產鎂質耐火材料乃至堿性耐火材料的基礎。高純鎂磚、直接結合鎂鉻磚等的生產工藝過程與之相類似,只是所用原料種類、純度、成型壓力及燒成溫度等參數不同而已。以下主要介紹鎂磚的生產工藝。 27 2024-04 02 2023-09 22 2023-08 22 2023-08 23 2022-11 16 2022-07 13 2022-07 11 2022-06 30 2022-05
1 原料的要求
我國制造鎂磚的主要原料是普通燒結鎂砂。這種鎂砂是在豎窯中分層加人菱鎂礦和焦炭進行煅燒制得的。因此,SiO2和CaO含量,尤其是SiO2要比菱鎂礦中的高。對其要求主要為化學組成和燒結程度。一般要求化學組成應為MgO含量大于87%,CaO含量小于.5%,SiO2含量小于5.0%,同時要求燒結良好,密度應不低于3.18 g/cm3,灼減小于0.3%,沒有瘤狀物,黑塊越少越好。
2 顆粒組成及配料
顆粒組成則應符合最緊密堆積原理和有利于燒結。臨界粒度根據鎂砂燒結程度和磚的外觀尺寸及單重而定,可選擇4 mm、3 mm、2.5 mm、2 mm。制造單重大的耐火磚,臨界粒度可適當增大。粒度組成一般為:臨界粒度至0.5 mm的占55%~60%,0.5~0.088 mm的占5%~10%,小于0.088 mm的占35%~40%。
在生產中,也可以加入部分破碎后的廢磚坯,其加入量一般不超過15%,或者在成型過程中將廢磚坯搗碎,直接摻到泥料中進行成型。
結合劑采用亞硫酸紙漿廢液(密度為1.2~1.25 g/cln3)或者MgCl2水溶液(鹵水)。
3 混練
在輪輾機或混砂機中進行,加料順序為:顆粒料→紙漿廢液→細粉,全部混合時間不低于10 min。由于限制原料的CaO量,并提高了鎂砂的燒結程度,一般都取消了困料工序。
4 成型
燒結鎂砂是瘠性物料,且坯體水分含量少,一般不會出現因氣體被壓縮而產生的過壓廢品,因此,可采用高壓成型,使坯體密度達2.95 g/cm3以上。這有利于改善耐火磚的性能。
5 干燥
坯體在干燥過程中,所發生的物理化學變化包括水分的蒸發和鎂砂的水化兩個過程。水分排除的最初階段需要較高的溫度,但是高溫又會加速鎂砂的水化,使坯體開裂。特別是在干燥后期,由于導熱的影響大于濕傳導的影響,所以,過高的溫度反而不利于水分的排除。隧道干燥器中,干燥介質的人口溫度一般控制在100~120℃,廢氣出口溫度一般控制在40~60℃。為了保證坯體干燥后具有一定的強度,坯體干燥后應保持有0.6%左右的水分。
干燥過程中經常出現的廢品是網狀裂紋,這主要是由于成型后的坯體生成大量水合物所致,但如果控制得當,一般不會出現廢品,坯體干燥后應及時裝窯燒成,以免吸潮粉化。
6 燒成
鎂磚的燒成可以在倒焰窯或隧道窯中進行。它們的荷重軟化溫度較低,同時在結合劑失去作用后坯體強度較低,所以,磚垛不宜太高,一般在0.8 m左右。
由于物料在煅燒過程中所發生的物理化學變化在原料煅燒過程中已基本完成,耐火磚的主要礦物組成可以認為與燒結鎂石基本相同,只是反應接近平衡的程度和礦物成分分布的均勻性有所提高。其燒成制度的制定主要從燒成過程物理水的排除、水解產物的分解和坯體在不同溫度下的結合強度幾方面考慮。200℃以下,主要是水分的排除,升溫速度不宜太快;400—600℃水化產物的分解,結構水析出,升溫速度要適當降低;600~1000℃結合劑失去結合作用,而液相尚未生成,坯體主要靠顆粒間的摩擦力來維持,強度較低,升溫速度不宜太快;1200~1500℃液相開始出現,并形成陶瓷結合,升溫速度可適當提高;1500℃以上至最終燒成溫度,陶瓷結合已較完整,坯體強度較大,升溫速度可加快。燒成最終溫度下的保持時間視耐火磚大小而定。
為了防止生成FeO—MgO固溶體,使氧化鐵生成MF。這樣既能促進耐火磚燒結,又不顯著降低耐火性能,故一般采用弱氧化氣氛燒成。
冷卻時,在液相凝固前磚坯具有緩沖應力的能力,冷卻速度可以很高,但液相凝固后,磚坯的塑性已經消失,為避免裂紋的產生,冷卻速度不宜太快。但800℃以下可采用快冷。
相關資訊
熱門產品