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高铝砖为什么会出现黑白色、黑心、网状裂纹?

时间:2020-08-31 14:35 作者:耐火材料生产厂家点击:次


 
高铝砖为什么黑心
经过多年的发展,高铝质产品近年来在我国用量明显增加,炉子的重要部位的砌筑都需要使用高铝砖。然而,随着高铝质产品的种类不断增多,研发单位越来越多,对于高铝质产品的要求(技术指标)也越来越高。高Al2O3含量、低显气孔率、高荷重软化点、重烧变化率小、蠕变率小及外观质量严格等。但在AL2O3,含量大于60%的高铝质产品生产中,素坯经高温烧成后往往会出现黑心问题,严重时其黑心会穿透砖体,导致产品质量降低,无法使用等情况。高铝黑心砖产品不仅影响了外观质量,重要的是各种理化指标不同程度的降低。接下来的几天我们将结合高铝砖产品生产现场的实际情况,谈谈高铝砖产品产生黑心的原因和解决措施。
高铝砖黑心简介:黑心是高铝砖生产过程中出现的一种现象。生产出来的高铝砖背面颜色逐渐发生变化,由外层的黄绿色向内部慢慢变为灰黑色。如果将其在氧化环境下再煅烧,则黑心部分会重新变白。
高铝砖为什么出现黑白颜色? 
高铝砖出现黑白颜色的主要原因是因为高温和还原气6氛,使铁和钛离子还原着色,在较低的温度下让低铁和钛离子重新氧化而脱色。
另外就是高铝砖在窑炉的位置过于靠近火箱附近,导致热风高温造成富氧操作,避免还原气氛;在冷却过程中,缓慢降温,使低价铁、钛离子重新氧化而脱色。所以提醒耐火材料厂家在生产的过程当中要特别注意,这些问题是影响高铝耐火砖外观品质重要的原因。     
高铝砖产生网状裂纹的原因及处理方法  
生产高铝砖时经常出现的缺陷,网状裂纹产生的原因比较复杂。熟料的杂质含量(特别是R2O含量)、烧结程度、临界颗粒尺寸、细粉加入量、泥料的混合质量、坯体干燥介质的湿度和温度、坯体在烧成过程中发生的收缩以及二次莫来石化反应和刚玉再结晶作用等,都会导致高铝砖的表面产生网纹。高铝砖的烧结是液相烧结,液相的形成温度和液相量、烧成时的升温速度和气氛条件也是导致不一致收缩,造成表面网状裂纹的重要因素。
烧结程度和烧成气氛及存在于气相中的挥发物对高铝砖表面网状裂纹具有很大的影响。烧结不良的熟料在高铝砖烧成过程中继续收缩,引起高铝砖开裂和产生裂纹;同时烧结不良的熟料中,二次莫来石化不充分,在高铝砖的烧成过程中,熟料本身的二次莫来石化仍在继续进行,这是造成高铝砖收缩不一致的一个内在因素,导致了高铝砖网状裂纹数量的增多和开裂程度的加大。高铝砖表面的网状开裂程度还与所采用熟料的吸水率有着密切关系。熟料的吸水率越大,网纹的开裂程度就越大。当用吸水率 达的熟料制砖时,高铝砖在烧成过程中熟料本身要继续完成烧结过程,高铝砖收缩较大,且不均匀,因而容易出现开裂和网纹。另外窑内烧成气氛也是高铝高铝砖产 生网状裂纹的原因之一,烧成高铝砖时,窑内气氛需弱氧化焰,过剩空气系数控制在实践表明,高铝砖表面网络裂纹有过剩空气系数增大而减少的趋势,但是空气过剩系数波动不宜过大。
此外,高铝耐火砖表面网状裂纹多产生于码砖缝隙内的砖表面。因此可以推断,当窑内过剩空气系数小,或产生还原气氛时,由于砖缝较小,CO容易在这些地方滞留,从而使高铝砖中的Fe2O3还原成FeO;面向通道的耐火砖表面,气流比较畅通,所以不会受气氛变化的影响,没有网络裂纹的产生。特别需要注意的是,在烧成过程中应尽量避免燃烧气氛性质的频繁变化。因为这种交替的变化作用将使表面受到损伤。
由表面网状裂纹较多的高铝砖的表面和中心部位的化学分析可以看出,高铝耐火砖体表面的Al2O3比中心部位高1%-2%,而SiO2低1%-2%,NaOb比中心高10倍以上。由物相分析可知,表皮莫来石含量比中心部位低12%,刚玉含量高4%-5%,玻璃相含量高7%-8%。这说明在Na2O的迁移过程中,Na+挥发并吸附在高铝砖表面上,它将促进使莫来石分解,使高铝砖表面的莫来石减少,刚玉、玻璃相增加。由于表面的液相量的增多和提前出现,使砖体表面过早收缩,导致网纹的产生。
实践表明,为了避免和减少网络裂纹产生,对1、2级高铝矾土熟料的吸水率分别控制在4%-5%以下,对筒磨粉的吸水率也应控制在6%以下,过剩空气系数控制在1.1-1.2之间为宜,而且应该通过热工调整,使高铝砖的烧成处于稳定的弱氧化气氛中。                  
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