耐火磚制品常用的生產(chǎn)工藝有哪些?
耐火磚的品種質(zhì)量與生產(chǎn)工藝關(guān)系很大,相同的原料采用不同的工藝,可以制造出不用品種和質(zhì)量的制品。
一般塊狀燒成耐火磚的生產(chǎn)工藝流程:
原料→原料加工→配料及混練→成型→干燥→燒成→成品檢查→成品入庫
l、原料
制造不同耐火磚制品,需要采用不同化學(xué)礦物組成的原料。
耐火磚制品對原料的要求是:合適的化學(xué)礦物組成,原料中的雜質(zhì)含量:要少且均勻分布;便于開采加工制造,而且成本要低。
2、原料加工
原料加工包括選礦、干燥、燃燒、破碎和篩分幾個方面。
(1)選礦
為了獲得耐高溫、高壓和具有良好抗渣性能的耐火制品,在原料破碎和煅燒前需要對原料進(jìn)行挑選。其方法有機(jī)械沖洗、人工挑選和電磁吸鐵器等。
(2)原料的干燥扣煅燒
由于開采季節(jié)、開采方法以及運(yùn)輸?shù)葪l件的不同,原料中含水量亦不同。對于含水量過高的原料應(yīng)在破碎前進(jìn)行干燥處理;此外、為了獲得高溫體積穩(wěn)定、熱穩(wěn)定性好的耐火材料,原料配料前預(yù)先在豎窯或回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行煅燒。
(3)原料的破碎和篩分
為了獲得一定致密度的耐火制品,須將原料破碎成一定顆粒大小,然后再經(jīng)粉沖和篩分,把原料分為大、中、小三級,制造耐火制品時根據(jù)工藝要求,分別配入各種顆粒,其加入量根據(jù)堆積試驗(yàn)確定。
3、配料及混練(混合)
配料是把原料(大、中、小三種顆粒,生料及熟料)、添加劑(結(jié)合劑、礦化劑)和水分按一定比例配合。
在制耐火磚過程小,若單以某一種顆粒組成得不到高致密度的耐火制品,而密要幾種顆?;ハ嗵畛洳拍艿玫礁咧旅芏鹊闹破?;若單用熟料作骨料制耐火磚時,一是強(qiáng)度低,二是燒成困難,由此,一般耐火制品除用熟料外,還需加入一定量的生料并且還需加水(如粘土磚)。
有些耐火材料為了得到比較穩(wěn)定的礦物組況迅需加入少量的礦化劑以促進(jìn)磚中生成某種穩(wěn)定礦物(如硅磚)。
混練的目的是使大小不同顆粒的原料和添加物以及水分等混合均勻,避免產(chǎn)生偏析現(xiàn).象。經(jīng)過混練后的泥料放置一定時間后再成型,目的是使泥料進(jìn)一步均勻化;增加泥料的塑性和耐火制品的強(qiáng)度。這項(xiàng)操作過程稱為困泥。
4、成型和干燥
成型的目的是使耐火制品具有合乎規(guī)定的致密度、外形尺寸和強(qiáng)度。成型方法可分為可朔和半干成型二種。冶金工業(yè)使用的耐火制品多數(shù)是那半干成型法。半干成型又可分為機(jī)械成型和手工成型,前者適于磚坯外形簡單生產(chǎn)量大的耐火磚,后者用于生產(chǎn)量小,不易機(jī)械化操作的異型耐火磚。
成型后的磚坯含水量較高,燒成之前預(yù)先進(jìn)行干燥。其目的在于提高機(jī)械強(qiáng)度,便于運(yùn)輸、裝窯以及避免在燒成時因升溫過快水分劇烈排出而造成裂紋。磚坯的含本水量與成型方法有關(guān),可塑成型的磚壞一般含水量為10~20%。而半干成型含水量為3~10%。無論是可塑成型還避半干成型的壞料在燒成前都要進(jìn)行干燥。
燒成磚坯經(jīng)干燥,水分降至2%以下就可入窯燒結(jié)。磚坯在燒結(jié)過程中進(jìn)行一系列物理化學(xué)反應(yīng),使坯體變得致密,強(qiáng)度增加,體積穩(wěn)定,成為具有一定外形尺寸的耐火制品。
磚坯在燒結(jié)過程屮,包括進(jìn)行晶體長大、形成新晶體并且長大、以及生成液相且充填孔隙粘結(jié)晶體等過程,這是液相的生成和重結(jié)晶作用,固相反應(yīng)、再結(jié)晶和聚集再結(jié)晶等多種因素作用的結(jié)果。不同的耐火材料的具體過程是不同的,應(yīng)進(jìn)行具體分析。燒成過程要控制燒成溫度、燒成時間和氣氛性質(zhì)等。目前主要燒成設(shè)備為隧道窯和倒焰窯。