山東耐火材料廠是我國開發高爐用硅線石磚較早的企業。該廠在剖析國外國線石磚的基礎上,于1986年9月成功研制出符合要求的產品。
該廠生產的高爐硅線石磚用硅線石為基質,莫來石、礬土熟料、焦寶石熟料作骨料,加入適量結合黏土以適當的比例與顆粒混合,經混煉、高壓成型和適當燒成溫度而成。硅線石磚的燒成溫度在1350~1400℃之間。這是工藝參數上的一大特色。燒成是在隧道窯中進行的。
綜上所述,在高鋁物料(礬土、莫來石等)中添加硅線石可以制得優zhi耐火材料。
(1)耐火度與熔點含義不同。熔點是對晶體單一物質而言。是從固態熔融成液態的平衡溫度。而耐火度則是多種礦物的熔融范圍。誠然晶體礦物的熔點高,互相作用形成的低共熔物的溫度相應也高。
(2)耐火度不能誤解為耐火材料在高溫作用下可以使用的溫度。因為它已完全軟化至喪失機械強度了。例如堿性耐火材料因結合部分于較低溫度下先熔,其損壞基于結合劑的軟化,此溫度遠低于材料的耐火度。一般黏土磚的使用溫度均低于耐火度約200~250℃。
特種黏土磚理化指標的he心是低氣孔率、高荷重軟化溫度和高強度。研發的技術思路主要有以下幾方面:
(1)原料選擇。特種黏土磚,還是黏土磚范疇,al203,含量小于48%,故主體原料還是焦寶石,但焦寶石必須要充分燒結并是以莫來石晶相為主的原料。此外,選擇m45莫來石。m45莫來石有多種品牌,其中一種是由硬質黏士經過適當處理(如濕法工藝),后經高溫煅燒(大于1500℃)而成,此原料以莫來石晶相為主,高鋁耐火材料,沒有或有少量方石英,余為玻璃相。
(2)合適級配與生產工藝。按結晶化學緊密堆積原理,原料采用粗、中細、微細多級配料,尤其引人微細粉或微粉。生產工藝如結合劑的選擇、用量、加入方式、基質均化、燒成制度等參數。
(3)引人易燒結的燒結劑,防火耐火材料,提高耐火材料的微氣孔率。這是開發低氣孔高荷重軟化溫度特種黏土磚的特點與關鍵所在。
所選的燒結劑是天然復合的三石礦物,陶瓷耐火材料,粒度微細(-200目或-325目)主要機理是:燒結劑的成分為al2o3-sio2-fe2o3(尚含tio2、r2o)系,耐火材料,此系統在1200~1300℃易形成液相,液相促使莫來石的生成、發育,增多基質的莫來石強化基質,同時封堵材料中氣孔,降低材料氣孔率。