加熱爐用鉻剛玉磚的應用
鉻剛玉磚主要應用在側出鋼式加熱爐的推鋼平臺上,該部位使用條件苛刻,既有高溫下的機械磨損,又有化學侵蝕。多年的實踐經驗證明,一般的耐火材料,如黏土質、高鋁質、莫來石質都難以達到使用要求,只有鉻剛玉質材料能夠滿足這種使用條件。目前,這種鉻剛玉磚一般采用兩種方法生產,即電熔法和先澆注后燒成法。采用電熔法生產的鉻剛玉磚成本太高,使用廠家難以接受;而后者生產工藝較復雜,生產效率低。通過多次試驗,研制開發出一種鉻剛玉磚,該磚采用新型的生產工藝,生產出的磚有較好的高溫性能,而且生產效率大為提高,生產成本有較大的降低。
1、實驗研究
1.1、剛玉的選擇
為了增強這種制品的耐磨性能和抗侵蝕性能,選用電熔白剛玉、工業氧化鉻細粉為主要原料,為了便于成型,選擇剛玉的臨界粒度為5 mm,顆粒與細粉之比控制在55-45左右比較適宜。主要原料的理化指標見表1。
1.2、氧化鉻細粉的選擇
為了增強鉻剛玉磚在高溫下抗氧化鐵的侵蝕能力,加入了氧化鉻細粉。因為氧化鉻有非常高的耐火度,并且化學穩定性好。由于這種鉻剛玉磚長期使用在1300左右的高溫下,不但經受高溫下的劇烈磨損,而且還有熔融氧化鐵的化學侵蝕,適當增加氧化鉻的含量能夠提高磚體的抗化學侵蝕性能。但是實驗證明,如果氧化鉻的加入量超過一定限度,則不利于磚的燒結。確定氧化鉻的加入量為3 %?5 %比較適宜。細粉加入后,不僅提高了制品在高溫下的化學穩定性,而且對制品的成型和燒結也會產生有利的影響。其細度要求為小于200目的大于90%。
1.3、氧化鋁細粉的選擇
為了改善泥料的成型性能,以及提高鉻剛玉磚的體積密度和高溫、常溫強度,加入了適量的氧化鋁超細粉通過多次實驗,認為氧化鋁超細粉的加入量以5%?10 %為宜。
1.4、結合劑和添加劑
為了便于磚體的成型,又不至于降低鉻剛玉磚的高溫性能,通過實驗選擇亞硫酸紙漿廢液為結合劑。因為在半干法成型的磚料中,特別是多數是瘠性料磚料中,加入亞硫酸紙漿廢液,能有效地提高磚坯強度,便于運輸和裝窯,確定其比重為1.07,加入量4 %左右。
由于磚的原料都是瘠性料,成型比較困難,所以選擇竣甲基纖維素為增塑劑,并確定了其加入量為1. 5 %。因為這種料黏性較大,對磚的耐火性能不會造成負面的影響。
1.5、實驗方法
由于這種鉻剛玉磚長期使用在1 400左右的高溫下,不但經受高溫下的劇烈磨損,而且還有熔融氧化鐵的化學侵蝕,在這種使用條件下,想要使磚的使用壽命有明顯的提高,那么這種磚在高溫下需有足夠的強度,才能夠經受住強烈機械磨損,所以重點檢測了研制試塊的高溫抗折強度指標。
首先把骨料和細粉混合均勻,然后加入到小型混練機中同結合劑進行攪拌,再在400 t摩擦壓磚機上進行成型。成型后試塊尺寸為230 mm X115 mm >65 mm的標準磚。把這些試塊切割成115 mm X 115 mm X65 mm 和160 mm X40 mm X40 mm的試塊。 最后檢測這種磚的常溫耐壓強度和高溫抗折強度,并把這種試塊指標和澆注成型的試塊指標進行對比。通過檢測,澆注成型的鉻剛玉磚高溫抗折強度為0.79 MPa和0. 12 MPa,而機壓成型試塊高溫抗折強度為12. 23 MPa ,明顯大于澆注成型試塊。
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