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磷酸鹽結合高鋁磚的性能和應用

作者:河南耐火材料廠日期:2019-03-20閱讀

  磷酸鹽結合高鋁磚分為兩種:一是磷酸鹽結合高鋁質磚(簡稱磷酸鹽磚),另一種是磷酸鹽結合高鋁質耐磨磚(簡稱耐磨磚)。
 

  磷酸鹽結合高鋁磚
 

  磷酸鹽磚是以濃度42.5%~50%的磷酸溶液作為結合劑,集料是采用經回轉窯1600℃以上煅燒的礬土熟料。在磚的使用過程中,磷酸與磚内燒礬土細粉與耐火黏土相反應,最終形成以方石英型正磷酸鋁為主的結合劑。耐磨磚是以工業磷酸、工業氫氧化鋁配成磷酸鋁溶液作為結合劑,其摩爾比為A1203:r'205=1:3.2,采用的集料與磷酸鹽磚相同。在磚的使用過程中,同磷酸鹽一樣,形成方石英型正磷酸鋁為主的結合劑。

  

  磷酸鹽結合高鋁磚适用于回轉窯的過渡帶窯口及其他易掉磚的部位,用于燒成帶也比較優越。

  

  耐磨磚适用于回轉窯的冷卻帶、窯口及冷卻機等部位。

  

  不燒磷酸鹽磚的幹燥基理及工藝措施

  磷酸鹽結合的不燒高鋁磚(以下稱磷酸鹽磚)主要适用于水泥工業。幾年來,随着市場的逐漸開發,磷酸鹽磚的銷售量越來越高。由于磷酸鹽磚生産工序的特點是:配料、預混和、困料、混合、熱處理等,公司目前還沒有固定的生産線,穿插在各車間中進行生産。因此,合理協調各工序間生産和制定合理的工藝參數,對保證質量與交貨期顯得尤為重要。幹燥和熱處理工序占生産時間的50%,原執行的幹燥方法和熱處理制度制約了生産,且産品質量不穩定。生産實踐中對這兩工序的工藝參數的調整成為一個亟待解決的問題。

  

  磷酸鹽磚是以特級礬土熟料為主要原料,加入适量的磷酸水溶液,經過預混和、困料、混合、成型、幹燥、熱處理等工序制成。磷酸本身并無粘結性,當它與特級礬土熟料等原料的中性氧化物,弱堿性氧化物發生化學反應生成磷酸鹽後,才使它表現出良好的粘結性。所形成的結合作用,除了與被結合材料産生的化學反應以外,主要是酸式磷酸鹽的聚合以及粘附作用造成的。磷酸基離子以各種方式将其聯結成長鍊平面網狀或空間骨架結構的大分子,磷酸基PO4中的氧就起此種聯結作用,從而使坯體凝結硬化。所形成的酸式磷酸鹽取決于反應時由于中和程度,即氫被取代程度不同,主要有磷酸二氫鋁[Al(H2PO4)3 ]磷酸氫鋁[Al2(HPO4)3 ]

  

  —般認為主要組分為[Al(H2PO4)3]。由于它在常溫下可溶于水,當用以組成混和料後,仍可使其長期保持可塑性,但當加熱到一定溫度後,酸式磷酸鋁可變成焦磷酸鋁和偏磷酸鋁,并随之發生聚合反應。

  

  偏磷酸鋁聚和物[Al(PO3)3]存在于400℃以上的溫度,由于此種新的化合物的形成和聚合以及同時形成較強的粘附作用,使結合體獲得強度。随着溫度的提高,偏磷酸鋁也可發生分解作用而生成AlPO4與P2O5 ,P2O5與Al2O3也可形成AlPO4,使結合體的強度得到提高。因此,磷酸鹽磚能具有強度高,耐磨性好的特點。

  

  工藝措施

  由于成型後的磷酸鹽磚坯體内含有4%-5%的水份,因此磚坯必須經過幹燥,才能提高其機械強度,有利于運輸,裝窯操作,保證制品的外觀質量,依據公司的生産條件,規程規定幹燥在隧道幹燥器中進行,磚坯入幹燥窯前必須自然幹燥,幹燥時間不少于12h,入窯溫度60?80℃,出窯溫度110-130℃,幹燥時間不小于48h,幹燥後殘餘水份≤1 %;熱處理在改用煤氣作燃料的倒焰窯内進行,裝窯輕拿輕放,做到平、穩、直、松磚拉縫,留好火道。

  

  砌磷酸鹽磚一定要注意這幾點(能夠延長三分之一窯齡)

  

  (1)換磚量超過10m整圈時,所用磚必須經過挑選。

  (2)耐火磚搬運必須輕裝輕卸。

  (3)磚的加工必須使用砌磚機,加工尺寸要準确、誤差不得超過回轉窯用磚的允許誤差。

  (4)砌築要錯縫砌築,小于原磚長度1/3的磚不能使用;凡經過加工後小于磚厚度2/3的磚,不得用砌築回轉窯内襯。

  (5)環縫留設必須錯開筒體環向焊縫200mm以上,并且預先在回轉窯窯皮上劃線,錯縫磚毛邊朝裡,用切磚機加工,禁止在近環縫處拔磚。

  (6)鎖口:内襯應在最後4~5行磚内進行鎖口,鎖磚應具有正确的楔形和平整的表面,鎖磚均應從側面打入拱   内,在最後一塊鎖磚不能從側面打入時,可先将鎖口一側的1~2塊磷酸鹽磚進行加工,使鎖口上下尺寸相等,然後将與鎖口尺寸相适應的鎖磚從上面打入,并應将其兩側用鋼闆塞緊。

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