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莫來(lái)石耐火磚耐高溫多少?首先需要明確的是耐火度和使用溫度是不一樣的。莫來(lái)石耐火磚的生產(chǎn)工藝流程與高鋁磚相同,配料經(jīng)混料、成型、干燥與燒成等幾個(gè)工序。燒成溫度與配料組成、原料的純度及對(duì)耐火磚性能的要求有關(guān),通常為1500~1700℃。
莫來(lái)石耐火磚及剛玉莫來(lái)石磚具有荷重軟化溫度高、高溫蠕變率低、抗熱震性好等點(diǎn),廣泛應(yīng)用于高爐熱風(fēng)爐、玻璃熔窯、干熄焦及加熱爐等工業(yè)爐窯上。莫來(lái)石耐火耐火磚在高溫下容易被堿性耐火磚侵蝕。此外,在高溫下,莫來(lái)石可以與水蒸氣按反應(yīng)生成Al2O3而受到損壞。
因此,莫來(lái)石耐火磚不宜在高堿性渣及高水蒸氣含量的環(huán)境下長(zhǎng)期使用。
除了莫來(lái)石以及它與剛玉構(gòu)成的復(fù)合耐火耐火磚外,莫來(lái)石還可以與其他材料構(gòu)成耐火磚以提高其性能,如鋯莫來(lái)石耐火磚、莫來(lái)石-碳化硅耐火磚等。所謂鋯莫來(lái)石耐火磚就是莫來(lái)石-氧化鋯復(fù)合材料。但是由于氧化鋯價(jià)格昂貴,在實(shí)際生產(chǎn)中常通過(guò)Al2O3或礬土與鋯英石反應(yīng)制得鋯莫來(lái)石熟料或耐火磚。
這類耐火磚及原料的制造方法包括電熔法與燒結(jié)法。用電熔鑄制的鋁鋯硅(AZS)耐火磚我們?cè)陔娙垆唲傆翊u中已討論。將Al2O3與ZrSiO4配料煅燒制得鋯莫來(lái)石熟料,再將其破碎、混練、成型與燒成制得鋯莫來(lái)石耐火磚,即燒結(jié)AZS磚。
當(dāng)使用礬土為原料時(shí),常見(jiàn)的是將ZrSiO4引入到高鋁磚中來(lái)提高高鋁磚的抗熱震性,即所謂的“抗剝落高鋁磚”。通過(guò)反應(yīng)生成的ZrO2分散在莫來(lái)石與剛玉中。由于ZrO2在加熱與冷卻過(guò)程中的相變,在ZrO2顆粒周圍產(chǎn)生微裂紋,從而提高其抗熱震性。燒結(jié)AZS耐火磚常用于玻璃窯中。
鋯莫來(lái)石磚是以莫來(lái)石和氧化鋯為原料的熔鑄耐火制品。鋯莫來(lái)石熔鑄磚晶體結(jié)構(gòu)致密,荷重軟化溫度高,熱穩(wěn)定性好,常溫及高溫下機(jī)械強(qiáng)度高,耐磨性好,導(dǎo)熱性好,并且有良的抵抗侵蝕的能力。
莫來(lái)石磚是以莫來(lái)石為主晶相的硅鋁系統(tǒng)耐火制品。由于電熔莫來(lái)石磚的主晶相莫來(lái)石,因此莫來(lái)石的耐火度在1850℃左右,荷重軟化溫度高,高溫蠕變率低,抗熱震性好,耐酸性侵蝕。
電熔莫來(lái)石磚以高鋁礬土為原料,將不同的礬土配成莫來(lái)石的組成(3Al2O3·2SiO2,質(zhì)量百分比是Al2O372%、SiO228%)。在2300℃左右熔融,于1850℃下澆鑄于砂型內(nèi),然后進(jìn)行退火以消除應(yīng)力。主要晶相為莫來(lái)石和剛玉,玻璃相填充在晶相間。其耐玻璃液侵蝕比燒結(jié)的耐火材料強(qiáng),但不如其他電熔耐火材料。加入少量(7%~8.5%)二氧化鋯,可以使莫來(lái)石晶相變小,磚組織致密,莫來(lái)石量增至60%~70%,相對(duì)地降低了玻璃相的含量、并減少了制品的裂紋。電熔莫來(lái)石磚的熱膨脹系數(shù)低、抗熱震性好、耐玻璃液的侵蝕性強(qiáng)。
制造電熔莫來(lái)石磚時(shí),在冷卻過(guò)程中首先析出剛玉晶體,然后在析出莫來(lái)石晶體。余下少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、Na2O等后成為玻璃相。玻璃相在磚中所占比例達(dá)25%。其中含有許多低熔點(diǎn)物質(zhì),因此抗侵蝕性比其他電熔磚差。玻璃相中還存在氣泡和還原性物質(zhì),因而使用時(shí)會(huì)污染玻璃液。
莫來(lái)石磚在1450℃以上不宜與堿類物質(zhì)接觸,否則將使莫來(lái)石分解。在1370℃以上的還原氣氛下,莫來(lái)石也將分解,部分SiO2變?yōu)闅鈶B(tài)SiO離開磚體。在溫度高于1650℃時(shí),即使不是還原氣氛而在較低的氧分壓下,莫來(lái)石也會(huì)分解。
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