低蠕變高鋁磚和抗熱震鋁鋯磚是以我國(guó)原料特點(diǎn)為基礎(chǔ),研究開(kāi)發(fā)出來(lái)的有自己特色的產(chǎn)品,目前在窯爐中使用良好。
這些磚是以高品位高鋁礬土熟料為基料,加入適量硅線(xiàn)石系礦物或石英粉。引入硅線(xiàn)石系礦物或石英會(huì)導(dǎo)致形成更多的莫來(lái)石以及更好的交錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),同事還會(huì)降低玻璃相含量,提高玻璃粘度,從而有效地改善材料的抗蠕變性能。這種磚亦在煉鋼廠的熱風(fēng)爐推廣使用。
在高品位高鋁礬土熟料里,引入適量的鋯英石,研究開(kāi)發(fā)了抗熱震性鋁鋯磚,已在水泥回轉(zhuǎn)窯推廣使用。這種磚經(jīng)10次以上抗熱震試驗(yàn)后,除了有一些輕微的表面裂紋外,磚體仍然保持良好。
低蠕變高鋁磚和抗熱震鋁鋯磚是兩類(lèi)針對(duì)不同高溫環(huán)境的耐火材料,核心差異體現(xiàn)在材料組成、核心性能及應(yīng)用場(chǎng)景上:
一、材料組成差異
低蠕變高鋁磚
主要成分:以高鋁礬土熟料(Al?O?含量≥65%)為基料,添加硅線(xiàn)石、紅柱石或藍(lán)晶石等“三石礦物”。
改性原理:通過(guò)“三石”的二次莫來(lái)石化反應(yīng),形成致密莫來(lái)石網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),減少玻璃相含量,提高高溫穩(wěn)定性。
抗熱震鋁鋯磚
主要成分:以高鋁礬土熟料為基礎(chǔ),引入鋯英石(ZrSiO?)作為關(guān)鍵添加劑。
改性原理:鋯英石高溫分解生成氧化鋯,增強(qiáng)晶界強(qiáng)度,并通過(guò)微裂紋緩沖熱應(yīng)力。
二、核心性能對(duì)比
特性 低蠕變高鋁磚 抗熱震鋁鋯磚
抗蠕變性 蠕變率≤0.35%(長(zhǎng)期高溫負(fù)荷下形變小) 相對(duì)較弱,側(cè)重抗熱震性
抗熱震性 中等(水冷熱震≥15次) 優(yōu)異(≥10次急冷急熱無(wú)開(kāi)裂)
荷重軟化溫度 ≥1500℃,部分達(dá)1600℃ 略低,約1450-1550℃
抗化學(xué)侵蝕 耐堿性熔渣,弱于鋁鋯磚 耐酸性熔渣及堿侵蝕
三、應(yīng)用場(chǎng)景
低蠕變高鋁磚適用領(lǐng)域:
熱風(fēng)爐中溫區(qū)(溫度波動(dòng)大但蠕變要求高)、高爐爐身、玻璃窯蓄熱室。
優(yōu)勢(shì):長(zhǎng)期高溫荷載下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,延長(zhǎng)爐襯壽命。
抗熱震鋁鋯磚適用領(lǐng)域:
水泥回轉(zhuǎn)窯過(guò)渡帶(急冷急熱頻繁)、鋼包沖擊區(qū)、玻璃窯熔化部。
優(yōu)勢(shì):抵抗溫度劇變,防止剝落開(kāi)裂。
四、關(guān)鍵工藝與局限性
低蠕變磚工藝要點(diǎn):
需控制“三石”添加量與粒度,避免過(guò)度膨脹導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疏松。
長(zhǎng)期使用中,莫來(lái)石化反應(yīng)終止后抗蠕變能力可能下降。
鋁鋯磚局限性:
含鋯原料成本較高,且與含硅材料接觸易發(fā)生共熔侵蝕。
總結(jié)對(duì)比表
維度 低蠕變高鋁磚 抗熱震鋁鋯磚
核心功能 抵抗高溫形變 抵抗溫度驟變
理想適用場(chǎng)景 恒溫高壓區(qū)(如熱風(fēng)爐) 溫度劇變區(qū)(如水泥窯)
經(jīng)濟(jì)性 性?xún)r(jià)比高(原料易得) 成本較高(依賴(lài)鋯英石)
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