粘土磚是以粘土熟料為骨料,耐火粘土(軟質粘土或半軟質粘土)為結合劑制成Al2O含 量為30%~ 48%的耐火材料。它是一種用途廣泛、產量大的耐火制品。
耐火粘土磚是以耐火粘土為原料生產的耐火制品。在工業上使用十分廣泛。粘土磚質耐火磚分為普通粘土磚、多熟料粘土磚、全生料粘土磚和高硅質粘土磚等品種。
粘土制品性質在較大范圍內波動,這是因為制品的化學組成及生產工藝的差別所致。粘土制品一般具有以下性質:
(1)化學、礦物組成。Al2O3含量為30%~ 48% ,SiO2含量為50%~ 65%及少量堿金屬、堿土金屬氧化物TiO2、Fe2O3等。礦物組成一般為:莫來石、方石英和石英、玻璃相。
(2) 耐火度一般為1580~1750C,隨Al2O3/SiO2增大而提高,當低熔物雜質含量較多時,制品的耐火度顯著降低。
(3)荷重軟化溫度約為1250~ 1450C,其變化范圍較寬。開始變形溫度較低,與40%變形溫度相差約200~ 250C。
(4)線膨脹系數較低,其熱導率亦較低。
(5)抗熱震性良好,波動范圍較大。1100C水冷循環一般大于10次。這與粘土質制品的線膨脹系數較低、晶型轉化效應不顯著以及高溫下的塑性有關。
(6)抗化學侵蝕性:因其屬弱酸性,具有較強的抗酸性渣侵蝕能力,對堿性物質侵蝕的抵抗能力較弱。
輕質粘土磚(粘土隔熱磚、粘土保溫磚)
輕質粘土磚系指含Al2O3在30%~46%的輕質耐火制品,以黏土熟料或輕質熟料和可塑粘土為主要原料,通常采用可燃物法生產,也可采用化學法或泡沫法形成多孔結構。配料與水混合制成可塑泥料或泥漿,以擠壓成型或澆注成 型,干燥后于1250~ 1350C氧化氣氛中燒成。常用輕質黏土磚的體積密度為0.75~ 1.20 g/cm3,耐壓強度為2.0-5.9 MPa。輕質粘土磚的用途廣泛,主要用于各種工業窯爐中不接觸熔融物和無侵蝕氣體作用的隔熱層材料,使用溫度為1200~ 1400C。我國標準(GB3994- -1983)按體積密度分為NG-1.5,NG-1.3a,NG-1.3b,NG-1.0,NG-0.9,NG-0.8NG-0.7,NG-0.6等十種牌號。
粘土磚制造方法較多,可以手工成型、搗打成型、擠壓機成型、泥漿澆注成型和三力機高壓成型等。不同的成型方法,制品的性質有很大差別。即使是化學成分、原料種類完全相同,也會由于其成型方法不同造成磚的性質不同。根據不同的使用部位采用不同的成型方法。蓄熱室格子磚,用磚尺寸小,用高壓壓力機成型制品為好;對于大型的池壁磚、料槽磚等使用真空排氣的泥漿鑄造法好;而對尺寸要求的制品用搗打法成型較好。
粘土磚的燒制過程主要是由于高嶺石不斷失水分解而產生莫來石(3Al2O3-SiO2)結晶的過程。在燒制過程中,粘土磚中的SiO2和Al2O3與雜質形成一個低熔點的硅酸鹽,被莫來石結晶包圍。
粘土磚是一種能抵抗酸性熔渣和酸性氣體侵蝕的弱酸性耐火產品,對堿性物質的抵抗力稍差。粘土磚具有良好的熱性、耐急性和冷熱性。
粘土磚的優點:
1、粘土磚在高溫下呈弱酸性,抗堿性熔渣侵蝕的能力稍差,但隨Al2O3含量提高而增強,熱穩定性較硅磚、鎂磚為好。
2、質量合格的高爐粘土磚經干燥處理后真空磷酸浸漬、二次低溫燒成的磷酸浸漬制品,可用于砌筑高爐爐身上部爐襯。
3、粘土磚就地取材,價格便宜,經久耐用,還有防火、隔熱、隔聲、吸潮等優點,在土木建筑工程中使用廣泛,廢碎磚塊還可作混凝土的集料。
4、粉煤灰粘土磚以粉煤灰為主要原料,摻入煤矸石粉或粘土等膠結材料,經配料、成型、干燥和焙燒而成,可充分利用工業廢渣,節約燃料。
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