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不烧耐火砖的优点
  • 作者:江宣    来源:江苏江能新材料科技有限公司    时间:2021-9-23    点击:380

耐火材料分定型与不定型两大类,表面看不烧砖应属定型耐火材料,因为它除了不烧之外,与传统的耐火砖生产工艺没有什么区别;而从配料上使用结合剂和外加剂来看,又与不定形耐火材料相同,因此有人认为不烧砖属于不定形耐火材料范畴。

 

众所周知,耐火材料是在高温条件下使用的材料,何必预先烧制。其实耐火材料烧成是为了保证制品的常温和高温结构强度,以及不同温度下的体积稳定性。按照现代耐火材料制造技术,采用合适的结合剂和添加物,不烧砖完全能够达到或超过烧成砖的技术指标。生产不烧耐火制品,资源高效利用,节能减排,保护环境,应该大力发展。

 

简化了生产工艺,降低了产品成本

烧成是耐火制品生产工艺过程中最繁杂的工序,要建炉窑,砖坯装窑,不烧砖出窑,主要靠手工操作,难以实现机械化、自动化。不烧砖,不用烧,没有烧成工序,不用建窑,不用燃料,劳动力减少,成本降低,没有装窑、烧制过程,也没有出窑的废品,不烧砖比烧成砖的生产成本低很多。烧成砖装窑时往往有大量砖坯碰损而报废,出窑时一方面发现烧制过程产生砖的裂纹、熔洞等废品,另一方面出窑过程中会碰破边角产生废品。不烧砖没有这一过程,成品率得到提高。

 

节能减排,保护环境

耐火制品的烧成温度都在1000℃以上,烧窑耗费大量燃料,烧煤时,排出黑色烟气,污染环境。改用煤气或重油,表面看污染少了,实际上还是有大量CO₂气体排到大气中。不烧砖,不烧窑,自然节能减排。特别是不烧镁橄榄石砖,因镁橄榄石灼减低于5%(有人利用灼减9%),利用原矿作颗粒,镁砂为细粉,加入适量添加剂,可制得性能良好的不烧镁橄榄石制品。还有不烧红柱石砖、不烧叶蜡石砖等,其用原料不烧,制品也不烧,简化了工艺,节约了大量能源,保护了环境。

 

容易制取界面复合及梯度耐火制品

众所周知,介面复合制品和梯度制品是由两种或两种以上物理化学性质不同的物质分层叠加在一起,组分材料始终作为独立形态的单一材料存在,没有明显的化学变化,而复合耐火制品或梯度耐火制品都成为一块整体。只要选择合适的结合剂,不烧制品容易将不同材质、不同结构和热性能的材料结合起来。如果烧成的话,由于不同材料的热膨胀系数及高温线变化的差异,在热应力的作用下,制品界面处容易产生裂纹和损坏。

 

到目前为止,已有大量不烧复合及梯度制品应用于生产实践,取得良好的效果。例如:烧水泥熟料的回转窑用高铝复合砖,既一端是重质的工作层,另一端是轻质的隔热层。

 

这种复合砖在回转窑过渡带使用寿命1~5年,窑壳温度降低80~120℃。还有一些烧白云石及石灰的回转窑,在煅烧带也用类似的复合砖,节能降耗,提高使用寿命。

 

功能耐火材料是连铸运行的重要支撑材料,由于使用环境受到多因素影响及非均衡蚀损特点,严重影响功能耐火材料使用的安全性和使用寿命,通过梯度结构设计,进行优化组成,采用不同梯度材料进行复合,从而解决长水口及浸入式水口热震稳定性与抗侵蚀性、抗冲刷能力之间的矛盾。同时在材料改性方面,加入特殊的添加剂,显著提高了铝碳质和锆碳质水口的使用效果。

 

不烧砖的性能普遍高于烧成制品

一般不烧制品采用多级颗粒配料,选用适当的有机与无机结合剂、添加剂,其制品的体积密度、气孔率、抗侵蚀性和抗渗透性等普遍好于烧成制品。特别是不烧砖借助使用环境中的热能达到适当烧结,形成具有梯度特征的结构,以及主体材料与添加物热膨胀系数不一致的特性,使不烧砖在使用条件下产生足够多的微细裂纹,且裂纹以准静态方式扩展,从而提高不烧砖的热震稳定性。

 

提高不烧砖的性能,要从结合剂和添加剂着手,如用磷酸结合的不烧高铝砖荷重软化温度1390℃,而用六偏磷酸钠结合的为1520℃。也可以在配料中加入具有膨胀性的物质,如兰晶石等来提高砖的荷重软化温度。

 

不烧砖的使用效果好于烧成砖

大量数据及实际事实证明不烧砖的使用效果好于烧成砖,特别是钢包衬砖,目前使用较多的是用不定形耐火材料整体浇注,虽然抗热震性好,使用寿命高,但需要现场有混料机及筑炉设备,并要控制干燥和预热过程;如果用浇注的预制块,成型模具多,生产周期长,成本高。而用不烧砖,对生产部门和使用部门来说,生产工艺相对简单,而且产品质量容易得到保证,像不烧铝镁尖晶石砖在钢包上的使用寿命与浇注料也没有多大差别。有的场合不烧砖使用效果明显好于烧成砖


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