硅莫耐磨砖

硅莫耐磨砖

【年产量】:50000吨/年
施工应用

水泥回转窑

耐火材料分类

定型耐材

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硅莫耐磨砖目前是水泥回转窑应用多的定形耐火材料制品。产品具有高温耐压强度及高温结构强度高,热震稳定性好,能在使用过程中不断形成保护膜,耐磨性好,抗剥落性强等优点。实验验证,在有色冶炼回转窑过渡带及窑尾使用效果更佳。

硅莫耐磨砖以优质高铝矾土,优质碳化硅,优质红柱石作为主要原料制成。碳化硅作为非常硬的材料之一,显著提高了制品的耐磨性,碳化硅在高温状态下氧化与高铝基质成分反应生成二次莫来石,提高了产品的热震稳定性和抗侵蚀能力。红柱石自身的微膨胀性和优良的抗侵蚀性让产品的高温体积稳定性和热震稳定性进一步提高。

 

理化指标

项目 单位 性能指标
GM1650 GM1600 GM1550
Al2O3 ≥65 ≥63 ≥60
体积密度 g/cm³ ≥2.65 ≥2.60 ≥2.55
显气孔率 ≤17 ≤17 ≤19
常温耐压强度 Mpa ≥85 ≥90 ≥90
荷重软化开始温度       (0.25MPa T0.6) ≥1650 ≥1600 ≥1550
热震稳定性           (1100℃水冷) ≥10 ≥10 ≥12
常温耐磨性 cm³ ≤5 ≤5 ≤5

 

产品介绍

1.硅莫耐磨砖的物理化学性能硅莫砖中的“硅”指碳化硅,“莫”指莫来石,其实,硅莫砖是以高铝矾土、碳化硅为主要原料,通过烧结制出的耐火砖。本质上,硅莫砖只是一种添加了碳化硅的高铝砖。其中,一些产品可能掺有莫来石、“三石”、刚玉等耐火原料。碳化硅在超高温、强还原条件下,由碳和二氧化硅发生反应合成。合成的特点是碳粒不动,SiO2和中间物质(SiO、Si)先变成气相再和碳接触并发生反应。

2.碳化硅对高铝砖性能的影响加入碳化硅后,可以大幅改善高铝砖质的耐磨性、抗热震性、荷重软化温度和抗侵蚀性,制造出综合性能优越的新型耐火砖。碳化硅的莫氏硬度高达9.5。在高铝砖中加入碳化硅,就提高了耐火砖的硬度。这样,当磨粒和耐火砖接触时,就限制了磨粒凿入耐火砖的深度,减少了磨粒在耐火砖表面滑动时从耐火砖表面切割下一定物质的可能,从而提高了耐火砖的耐磨性。

碳化硅具有很高的热导率[84W/(m·K)]和适中偏低的热膨胀系数(4.7×10-6/K)。在高铝砖中加入碳化硅,则提高了材料的热导率,降低了材料的热膨胀系数。从而,可以显著改善高铝砖的抗热震性。碳化硅氧化后形成SiO2和CO,SiO2再和Al2O3反应形成莫来石。这两个反应都伴随很大体积增加。反应产物莫来石也具有良好的高温性能。所以,适量加入碳化硅有助于补偿耐火砖的重烧收缩,提高荷重软化温度和抗蠕变性。

 

硅莫耐磨砖的技术性能及工艺

硅莫砖的特点是高强耐磨抗震稳定性好,在回转窑的使用中取得了良好的使用效果,在水泥回转窑的烧成 带和过渡带的使用寿命优于尖晶石砖,主要原因是尖晶石砖在使用中由于碱侵蚀而形成侵蚀段带,造成热面产生裂隙和剥落而加速损毁。而硅莫砖结构致密,莫来石和SiC晶体稳定,加上砖面形成连续的SiO2致密层,阻止了气体和熔融物的侵蚀。以及SiC的热导率高、热膨胀系数小,制品的热抗震稳定性好。这些性能特点使硅莫砖不易断裂和产生剥落,而且由于热导率低于镁质材料,使筒体受热不致过高,这不仅保证了回转窑筒体的正常运转,而且节约了燃料。

 

硅莫砖的另一特点是在使用中会产生微膨胀,测试结果为0.45%左右,这有利于提高筒体与砖及砖与砖之间的紧密结合,具有良好的体积稳定性。但要注意在砌筑时留好热胀缝,一般在轴向每0.6M—1M ,即3—5环砖需加1环3mm纸板,径向砖环每15块左右加3mm纸板。

 

此外硅莫砖的使用性能也明显的优于抗剥落高铝砖和耐磨性较好的磷酸盐高铝砖,所以可生产各种牌号,通过性价比进行选择,用于不同段带,在回转窑中的使用范围正在不断扩大。

 

硅莫砖的性能来自于它的工艺,首先在原料上需选择AI2O3高于80%的特级矾土,碳化硅要纯而且莫氏硬度要求接近9.5 ,在碳化硅的选择要非常严格,这种矿物天然的极为罕见,产品大多在电炉中用SiO2和C通过高温合成SiC ,原料不同会产生质量差异,目前,SiC的生产工艺中,原料中的SiO2来自天然硅石,C取自煤炭焦和石油焦, 从我们的研究结果看,用石油焦与SiO2合成的碳化硅,在硬度和耐磨性等方面指标较高,适合用作硅莫砖。由这些原料制作成的烧成砖主晶相为莫来石、碳化硅和刚玉,这些矿物硬度都很高,这就为致密高强的耐火制品奠定了基础。

 

原料是基础,配料更要精细,成型压力对该砖种的高强致密起决定性作用,用公称压力超过600T的压机进行压制,对砖块的体积密度和外型尺寸进行严格控制,半成品合格后才能入窑烧成。硅莫砖的制作难度与二等高铝砖有相似之处,为了达到莫来石充分结晶形成交错网络,较高的烧成温度和足够的保温时间是必不可少的,本公司以天然气为燃料的隧道窑高烧成温度可达1600℃,足以保证硅莫砖的烧成要求。

 

性能优点

在水泥回转窑的次烧成带和过渡带的使用寿命优于尖晶石砖,主要原因是尖晶石砖在使用中由于碱侵蚀而形成侵蚀段带,造成热面产生裂隙和剥落而加速损毁。而硅莫砖结构致密,莫来石和SiC晶体稳定,加上砖面形成连续的SiO2致密层,阻止了气体和熔融物的侵蚀。加上SiC的热导率高、热膨胀系数小,制品的热抗震稳定性好。这些性能特点使硅莫砖不易断裂和产生剥落,而且由于热导率低于镁质材料,使筒体受热不致过高,这不仅保证了回转窑筒体的正常运转,而且节约了燃料。


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