硅磚是SiO2含量在93%以上的耐火材料(liao), 它是以石(shi)英巖(硅石) 為原(yuan)料, 粉碎到適宜的粒(li)度組成,然后加入適量的黏結劑(ji)(如石灰乳)和礦化劑(ji)(如鐵(tie)粉促(cu)進麟石英的生成),經混合、成型、干燥并按(an)計劃升(sheng)溫(wen)而燒成。
(1)硅磚特(te)性介紹
①硅磚(zhuan)的化(hua)學成分隨硅石原料的不(bu)同(tong)而異, 一般情況下SiO 2含量為93%~98%, 其他(ta)雜質如SiO2、Fe2O 3和(he)CaO等(deng),其綜合為2.0%~7.0%。
②硅磚(zhuan)的(de)礦物組成,普通硅磚(zhuan)以(yi)鱗石英為(wei)主(zhu),占30%~70%;高硅質(zhi)、高密度硅磚以方石英(ying)為主,占20%~80%;殘余石(shi)(shi)英(ying)和非晶體(ti)的石(shi)(shi)英(ying)玻(bo)璃(li)在(zai)任(ren)何(he)硅磚中均為少量。
③硅磚的耐(nai)火(huo)度(du), 主要取(qu)決于SiO 2含量以及(ji)雜質含量和其性質。SiO 2含量越高雜質含量越少(shao), 其(qi)耐火(huo)度越接近于SiO 2的熔點:反之耐火度就越(yue)低, 硅磚的耐火度一般為1690~1730℃。
④硅磚的荷(he)重軟化溫(wen)度比較高(gao),約為1650℃,是因為鱗石(shi)英的晶體網絡(luo)結構在硅磚內起骨架作用。雖有(you)一些雜質(zhi)熔點(dian)較低(di).但由于骨架(jia)有一定(ding)的承(cheng)載能力,故其荷重軟化溫度接近(jin)其耐火度,這(zhe)是硅磚的顯著特(te)點。
⑤硅磚(zhuan)的抗渣性, 硅磚(zhuan)的主(zhu)要化(hua)學成分為典型的酸(suan)性氧化(hua)物(wu)SiO 2, 這就決定(ding)了對(dui)酸性爐渣具有很強的(de)抵抗(kang)能力。同時Fe2O 3和CaO與SiO 2能(neng)形成新的化合物, 所以硅(gui)磚對渣中的Fe2O 3和CaO這(zhe)種偏堿性的氧化物仍具(ju)有一定的抵抗(kang)能力。
⑥硅(gui)磚(zhuan)真(zhen)密(mi)度的大小(xiao)反映出硅(gui)磚(zhuan)中石英(ying)轉化的程(cheng)度,從而可以判斷出礦物組成。真(zhen)密(mi)度越小(xiao)越好,真(zhen)密(mi)度小(xiao)說明(ming)石英(ying)轉化完全(quan),在實際(ji)使用(yong)過(guo)程(cheng)中產生(sheng)的殘余(yu)膨脹(zhang)就小(xiao)。
⑦硅(gui)(gui)磚的氣孔(kong)率表示硅(gui)(gui)磚的致密(mi)程(cheng)度(du)。氣孔(kong)率越小,結構越致密(mi)。硅(gui)(gui)磚的顯氣孔(kong)率一(yi)般為21%~25%。氣孔率的大小,除原料外主要取決于其工藝條件。
⑧硅(gui)磚(zhuan)的(de)(de)殘(can)余(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)是指硅(gui)磚(zhuan)經(jing)再次煅燒后發生(sheng)的(de)(de)不可逆體(ti)積膨(peng)(peng)脹(zhang),稱為硅(gui)磚(zhuan)的(de)(de)殘(can)余(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)。其原(yuan)因(yin)是由于硅(gui)磚(zhuan)中(zhong)尚有未(wei)轉(zhuan)化的(de)(de)石英或稱殘(can)余(yu)石英繼續(xu)轉(zhuan)化所致(zhi)。硅(gui)磚(zhuan)的(de)(de)殘(can)余(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)越(yue)小越(yue)好,否則在窯(yao)爐(lu)(lu)上使(shi)用時,會(hui)因(yin)其膨(peng)(peng)脹(zhang)過大而引起窯(yao)爐(lu)(lu)結構的(de)(de)破(po)壞,甚(shen)至造成事故。真(zhen)密度小的(de)(de)硅(gui)磚(zhuan),殘(can)余(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)一定(ding)小。硅(gui)磚(zhuan)殘(can)余(yu)膨(peng)(peng)脹(zhang)的(de)(de)大小主要取決于燒成條件.當硅磚(zhuan)燒至1450℃并保溫時(shi),殘余膨脹一般為(wei)0.3%~0.8%.
⑨硅磚的(de)(de)常(chang)溫(wen)耐壓強度,主(zhu)要用來確定(ding)硅磚組(zu)織結構的(de)(de)優劣。常(chang)溫(wen)耐壓強度的(de)(de)大小,常(chang)與氣孔(kong)率(lv)、真密度有密切(qie)關(guan)系(xi)。同(tong)時還取決于(yu)原(yuan)料性質、工藝條件等。硅磚的(de)(de)常(chang)溫(wen)耐壓強度一般為(wei)19.6~29.4MPa。
(2)硅(gui)磚的(de)理化指標
由于(yu)硅(gui)(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)具(ju)有以上特點,采(cai)用硅(gui)(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑焦(jiao)爐,可以提高燃(ran)燒室(shi)溫度,縮(suo)短結焦(jiao)時間,增加焦(jiao)爐生產能(neng)力,延長焦(jiao)爐爐齡,因此現代大容積焦(jiao)爐主要是用硅(gui)(gui)(gui)磚(zhuan)(zhuan)砌(qi)筑。中國冶標(biao)(YB/T5013-2005)規定的(de)理化指(zhi)標(biao)見表1。
表(biao)1中國冶標規定的理化指標
表2國內某廠7.63m焦爐用硅磚的性能指標
國外某些工廠(chang)對(dui)砌筑焦爐用硅磚(zhuan)的性能要求見表3和(he)表4。
表4砌筑焦爐使用的(de)硅(gui)質(zhi)材料的(de)性能