重庆高铝砖产生裂纹的原因简析及改善措施
来源:    发布时间: 2019-02-28 14:44   934 次浏览   大小:  16px  14px  12px
  高铝砖是Al2O3含量在48%以上的硅酸铝质制品[1],按照GB/T 2988—2004《高铝砖》分类,高铝砖按理化指标分为:LZ80、LZ75、LZ65、LZ55、LZ48共5个牌号[2],常用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反
  重庆高铝砖是Al2O3含量在48%以上的硅酸铝质制品[1],按照GB/T 2988—2004《高铝砖》分类,高铝砖按理化指标分为:LZ80、LZ75、LZ65、LZ55、LZ48共5个牌号[2],常用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、水泥回转窑内衬、玻璃熔窑的蓄热室和风火隔墙[3]。在高铝砖的生产过程中,因为产品表面和内部产生裂纹而造成的废品是高铝砖的主要废品类型。在生产过程中,就要根据造成高铝砖裂纹的各种因素进行调整改善,来降低高铝砖裂纹发生的概率,提高高铝砖产品的合格率。
  2 裂纹原因分析及改善措施
  2.1 原料原因及改善措施
  生产高铝砖用的主要原料高铝矾土熟料的杂质(特别是K2O和Na2O)和烧结程度会使制品表面产生裂纹。烧结不良的熟料在制品烧成过程中继续收缩且不均匀,引起制品开裂和产生裂纹;同时,在制品的烧成过程中,烧结不良的熟料本身的二次莫来石化(3α-Al2O3+2SiO2→3Al2O3·2SiO2,1 200~1 500℃)仍在继续进行,二次莫来石化主要是指高铝砖生产中结合黏土的SiO2与高铝熟料的Al2O3反应生成莫来石,并伴随体积膨胀(约10%),造成制品收缩不一致,导致了制品表面裂纹数量的增多和开裂程度的加大。
  改善措施:高铝砖的主要矿物组成为莫来石、刚玉和玻璃相。随着制品中Al2O3含量的增加,莫来石和刚玉相的数量也增加,玻璃相相应减少,制品的耐火度和高温性能随之提高。实际生产高铝砖时,要注意对所用的高铝矾土熟料的杂质含量进行控制,按照YB/T 5179—2005《高铝矾土熟料》的要求,K2O和Na2O含量≤0.35%~0.6%,尽量采用杂质含量低和烧结程度好的原料进行生产。
  一般通过检测熟料的吸水率来判断熟料的烧结程度。生产过程中可以采用吸水率低的的熟料来生产高铝砖,可以有效降低制品表面的裂纹。实践表明,为了避免和减少高铝砖表面网络裂纹产生,对GL-50~GL-90高铝矾土熟料的吸水率分别控制在2.5%~5.0%以下。
  2.2 泥料原因及改善措施
  泥料中的临界颗粒尺寸、细粉加入量、泥料的混合质量都会影响高铝砖半成品产生裂纹。如基质料一般由细粉组成,烧成过程中产生收缩,而颗粒一般是产生膨胀,两者之间产生较大的变形差而引起内应力,从而使制品产生裂纹。
  改善措施:高铝砖泥料搅拌时,必须严格控制加料顺序,混练时先加入颗粒料干混1~3 min,然后加入纸浆结合剂混练2~3 min,最后加入细粉混6~8 min,纸浆有效混练时间不低于10 min。铝砖的泥料粒度常规控制参数:3~2 mm,18%±5%;0.5~0.1 mm,15%±5%;<0.1 mm,40%±5%。水分含量<1.5%,实际生产时可以通过调整临界颗粒尺寸、细粉加入量,同时可以引入适量的膨胀剂或者热膨胀率较小的颗粒料,并制定合理的泥料控制参数,以提高泥料的混合质量。
  2.3 成型原因及改善措施
  高铝砖成型通常采用300 T以上摩擦压力机或自动压砖机成型。由于制品砖型、成型模具、布料不均、操作和压力等原因造成的裂纹,最大特点是规律性强,裂纹的深度、位置、方向基本一致。
  1)砖型的原因:由于不同砖型采用不同的模具进行压制,带孔、舌、槽或拐角的模具结构设计不合理,舌槽较多且多在模帮面上不易成型,且两侧模帮均为活板,出模后极易导致裂纹的产生。
  2)成型模具设计不合理:由于成型模具设计缺少排气槽、排气孔,砖坯成型出模时易出现裂纹。
  3)成型模具安装和使用不合理:模具安装不合理,砖坯成型出模时易出现裂纹。模具使用过程中,模具磨损后成型过程中模型与泥科相互磨擦,模壁表面的光洁度和硬度受到一定的磨损,易造成孔、舌、槽或拐角处出现裂纹。
  4)布料不均的原因:布料不均,易使高铝砖砖坯边部与中间部位等的密实度不同,坯体在干燥过程中,因四周的密实度低于中间,边部温度高于中间温度而导致边部水分蒸发快,中间水分蒸发慢,形成边部脱水率大于中部的状况,当边部脱水收缩过快时,坯体边部即产生裂纹。
  5)成型操作和成型压力的原因:成型操作时,“短程快打”,“满程狠打”,虽然大部分气体被排除,但仍有一小部分气体被压缩未被完全排出,当此压力超过砖坯的断裂强度,就会造成砖坯产生内部横向裂纹。http://www.cqxtnhz.com/