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改变铬刚玉砖抗热震性差的办法

添加时间:2024年8月21日  浏览次数:

铬刚玉砖因具有很高的耐压强度、抗折强度、抗酸碱侵蚀性以及金属氧化物的化学侵蚀性能,被广泛应用于建材工业玻璃窑蓄热室及墙体、铅锌有色冶炼炉,但它也有个不利的弱点是抗热震性能较差,对于开停比较频繁的间歇是冶炼炉不太适用。要解决这个问题,就必须在工艺配方中加入一定量的莫来石来改善抗热震性能。莫来石因具有良好的高温力学、高温热学性能、热膨胀均匀、抗热震性能好、抗化学侵蚀性优良等特点,被广泛应用于刚玉砖及锆刚玉复合砖中以提高制品的抗热震性能。


以白刚玉、烧结莫来石为主要原料,以AL2O3微粉、Cr2O3微粉、少量添加剂为基质,以进口木质素溶液为结合剂,莫来石加入量(质量分数分别为05%10%15%20%25%30%)对铬刚玉砖抗热震性能和其他物理性能的影响。结果表明:1600℃烧后试样,随着莫来石加入量的增加,体积密度和耐压强度均会呈下降趋势,抗热震性能则呈逐渐增加趋势,但增加的量并不明显,只有加入量在25%以上时抗热震性能则会降低。综合对比,莫来石加入量在25%~30%着个区间比较合适,既能满足热震需求,又能保证其他物理指标处于均衡状态。不同莫来石加入量对试样抗热震性能的影响如图1所示。


从图1可以看出:随着莫来石加入量增加,试样的抗热震性能先是缓慢提高,当莫来石加入量达到25%甚至更多时,抗热震性能迅速提高,分析认为,当莫来石加入量达到25%以上时,制品在烧结过程中形成二次莫来石化,内部结构未出现膨胀,气孔增多,能够释放急冷急热状态下产生的应力。随着莫来石加入量的继续增加,试样的体积密度和常温耐压强度呈现依次递减趋势,而显气孔率呈现依次增大趋势。这是由于随着莫来石加入量的增加,试样在烧结过程中莫来石与刚玉发生反应,体积膨胀,结构疏松,气孔率增多,其结合强度逐渐降低。

结论:(1)莫来石在高温下与刚玉发生反应,在边缘形成核晶疏松层,破坏了基质的结合状态、降低了制品的体积密度和结合强度,但由于反应伴随体积膨胀,气孔增,可以起到吸收应力的作用,因而抗热震性能随着莫来石加入量的增加则随之提高。

2)莫来石的加入量在20%以下时,制品的抗热震性能提升缓慢,对实际应用意义不大。莫来石加入量过多,抗热震性能虽然会进一步提高,但其它物理性能则会下降,综合考虑,莫来石加入量为25%~30%,制品的体积密度,显气孔率,耐压强度适中,抗热震性良好,各项指标均能满足使用。

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