用泡沫法可以生產粘土質,硅質,高鋁質,剛玉質等各種隔熱耐火磚。其中高鋁和剛玉質隔熱耐火磚用此法生產的較多,簡述如下:
(1)高鋁質隔熱耐火磚,將細粉碎的結合粘土,礬土熟料及篩分好的鋸木屑,按比例配好,并與水攪拌成泥漿,再與制備好的泡沫按比例在攪拌機中混合,制成泡沫泥漿。泡沫與泥漿比例視制品的體積密度大小而定。體積密度為0.51~1.26g/cm3的泡沫泥漿,可制成體積密度為0.4~1.0g/cm3的制品。
采用木?;蚪饘倌#瑵沧⒊尚?。磚模放在有墊紙的干燥板上,磚模工作面要涂潤滑油。為了防止制品產生大氣泡而影響組織結構,應緩慢注人泡沫泥漿,并在模內將泥漿翻拌或震動排氣,用木板刮掉余漿。
澆注好的磚坯帶模在40℃左右溫度下干燥18~20h,待磚模周邊拉開3~5mm縫隙時脫模,脫模后繼續干燥,如果用隧道干燥器,其入口溫度不應超過40℃,出口溫度不超過150℃。磚坯殘余水分不大于3%,大磚不大于1%可以裝窯。干燥過程十分重要,如果干燥不當會出現裂紋,凹心,掉棱角,粘模等廢品。
一般采用倒焰窯燒成,亦可用隧道窯燒成。一般用硅磚搭架裝窯,將磚坯碼在架內,碼架高度一般不超過1.6m。根據體積密度大小和Al2O3含量高低,確定裝窯部位和止火溫度。一般體積密度低,Al2O3含量低的磚坯裝在上部,而二者低的裝在下部,一般燒成溫度在1320~1380℃,保溫5~8h。Al2O3含量越高的制品,止火溫度越高,甚至高達1580~1620℃。
由于澆注成型制品燒后的形狀一般不規則,需要研磨或切割整形,使外形符合使用要求,其理化指標達到國家標準規定的各項指標。
高鋁隔熱磚的耐火度高,抗熱震性好,常用做爐窯的高溫隔熱層,優質高鋁隔熱磚,可用于與火焰直接接觸的爐窯內襯,但不宜用于受熔渣直接侵蝕的場合。由于輕質高鋁磚在還原氣氛下化學穩定性好,因此以氫氣,CO等氣體作保護氣氛的爐窯一般都采用高鋁質隔熱襯里。輕質高鋁磚使用溫度為1350~1500℃。
(2)剛玉質隔熱耐火磚,可以利用各種牌號的工業氧化鋁,經過1550~1600℃預燒,使完全轉變為α-Al2O3,然后經過振動磨機磨細,使氧化鋁的粒徑小于30μm,要求小于3μm達到70%~80%。顆粒不能太粗,否則會嚴重破壞泡沫。以及使泥漿分層。在氧化鋁粉料中加入適量粘土,明礬和水等配成泥漿,然后將制成的泡沫加入泥漿中攪拌均勻?;旌衔镏械目偤考s%,接著將拌有大量泡沫的泥漿在模型中澆灌成型。成型后的坯體連同模具一起在60~70℃的烘房里干燥4d左右脫模,脫模后再進行干燥,干燥后的磚坯殘余水分在3%以下可以裝窯燒成。
裝窯方法與輕質高鋁磚相同,最后在1300~1600℃溫度下燒成,總燒成時間為50~60h。出窯后的制品沒有準確的外形尺寸,要進行機械或手工加工制成密度為0.8~1.3g/cm3,耐壓強度為4MPa,氣孔率為70%~80%,熱導率為0.17W/(m·K),使用溫度為1500~1700℃的剛玉隔熱耐火磚。
(3)硅質隔熱耐火磚,某廠采用泡沫法生產輕質硅磚,將65%石英石和35%廢硅磚磨成小于0.088mm細粉,外加14%石灰乳,1.5%鐵鱗,0.5%骨膠,3%木質磺酸鈣和45%~48%的水,在裝有卵石球的球磨機中濕磨10h以上,泥漿全部通過0.048mm篩網。采用松香加堿皂化發泡劑,并在打泡機中打泡。
磨好的泥漿放入打漿筒內,加入泥漿重量為0.1%~0.15%的明礬,攪拌2min,然后加入打好泡的泡沫劑,加人量為泥漿重量的1%,泡沫泥漿容重為0.65g/cm3。在多孔鋁板條或地面上放上無底木模,在鋁板條或地面與木模之間放上廢報紙,然后將泥漿灌人模內,使表面凸起,并進行帶模干燥,干燥溫度為30~45℃。干燥24h后脫模,48h后翻磚側放,96h后磚坯水分小于3%,裝入倒焰窯內與普通硅磚一起燒,燒成溫度與普通硅磚一樣,為1350~1375℃,保溫32h。燒后制品要經切磨才能達到使用要求。
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