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磷酸盐结合高铝砖的性能和应用

作者:河南耐火材料厂日期:2019-03-20阅读

  磷酸盐结合高铝砖分为两种:一是磷酸盐结合高铝质砖(简称磷酸盐砖),另一种是磷酸盐结合高铝质耐磨砖(简称耐磨砖)。
 

  磷酸盐结合高铝砖
 

  磷酸盐砖是以浓度42.5%~50%的磷酸溶液作为结合剂,集料是采用经回转窑1600℃以上煅烧的矾土熟料。在砖的使用过程中,磷酸与砖内烧矾土细粉与耐火黏土相反应,最终形成以方石英型正磷酸铝为主的结合剂。耐磨砖是以工业磷酸、工业氢氧化铝配成磷酸铝溶液作为结合剂,其摩尔比为A1203:r'205=1:3.2,采用的集料与磷酸盐砖相同。在砖的使用过程中,同磷酸盐一样,形成方石英型正磷酸铝为主的结合剂。

  

  磷酸盐结合高铝砖适用于回转窑的过渡带窑口及其他易掉砖的部位,用于烧成带也比较优越。

  

  耐磨砖适用于回转窑的冷却带、窑口及冷却机等部位。

  

  不烧磷酸盐砖的干燥基理及工艺措施

  磷酸盐结合的不烧高铝砖(以下称磷酸盐砖)主要适用于水泥工业。几年来,随着市场的逐渐开发,磷酸盐砖的销售量越来越高。由于磷酸盐砖生产工序的特点是:配料、预混和、困料、混合、热处理等,公司目前还没有固定的生产线,穿插在各车间中进行生产。因此,合理协调各工序间生产和制定合理的工艺参数,对保证质量与交货期显得尤为重要。干燥和热处理工序占生产时间的50%,原执行的干燥方法和热处理制度制约了生产,且产品质量不稳定。生产实践中对这两工序的工艺参数的调整成为一个亟待解决的问题。

  

  磷酸盐砖是以特级矾土熟料为主要原料,加入适量的磷酸水溶液,经过预混和、困料、混合、成型、干燥、热处理等工序制成。磷酸本身并无粘结性,当它与特级矾土熟料等原料的中性氧化物,弱碱性氧化物发生化学反应生成磷酸盐后,才使它表现出良好的粘结性。所形成的结合作用,除了与被结合材料产生的化学反应以外,主要是酸式磷酸盐的聚合以及粘附作用造成的。磷酸基离子以各种方式将其联结成长链平面网状或空间骨架结构的大分子,磷酸基PO4中的氧就起此种联结作用,从而使坯体凝结硬化。所形成的酸式磷酸盐取决于反应时由于中和程度,即氢被取代程度不同,主要有磷酸二氢铝[Al(H2PO4)3 ]磷酸氢铝[Al2(HPO4)3 ]

  

  —般认为主要组分为[Al(H2PO4)3]。由于它在常温下可溶于水,当用以组成混和料后,仍可使其长期保持可塑性,但当加热到一定温度后,酸式磷酸铝可变成焦磷酸铝和偏磷酸铝,并随之发生聚合反应。

  

  偏磷酸铝聚和物[Al(PO3)3]存在于400℃以上的温度,由于此种新的化合物的形成和聚合以及同时形成较强的粘附作用,使结合体获得强度。随着温度的提高,偏磷酸铝也可发生分解作用而生成AlPO4与P2O5 ,P2O5与Al2O3也可形成AlPO4,使结合体的强度得到提高。因此,磷酸盐砖能具有强度高,耐磨性好的特点。

  

  工艺措施

  由于成型后的磷酸盐砖坯体内含有4%-5%的水份,因此砖坯必须经过干燥,才能提高其机械强度,有利于运输,装窑操作,保证制品的外观质量,依据公司的生产条件,规程规定干燥在隧道干燥器中进行,砖坯入干燥窑前必须自然干燥,干燥时间不少于12h,入窑温度60?80℃,出窑温度110-130℃,干燥时间不小于48h,干燥后残余水份≤1 %;热处理在改用煤气作燃料的倒焰窑内进行,装窑轻拿轻放,做到平、稳、直、松砖拉缝,留好火道。

  

  砌磷酸盐砖一定要注意这几点(能够延长三分之一窑龄)

  

  (1)换砖量超过10m整圈时,所用砖必须经过挑选。

  (2)耐火砖搬运必须轻装轻卸。

  (3)砖的加工必须使用砌砖机,加工尺寸要准确、误差不得超过回转窑用砖的允许误差。

  (4)砌筑要错缝砌筑,小于原砖长度1/3的砖不能使用;凡经过加工后小于砖厚度2/3的砖,不得用砌筑回转窑内衬。

  (5)环缝留设必须错开筒体环向焊缝200mm以上,并且预先在回转窑窑皮上划线,错缝砖毛边朝里,用切砖机加工,禁止在近环缝处拔砖。

  (6)锁口:内衬应在最后4~5行砖内进行锁口,锁砖应具有正确的楔形和平整的表面,锁砖均应从侧面打入拱   内,在最后一块锁砖不能从侧面打入时,可先将锁口一侧的1~2块磷酸盐砖进行加工,使锁口上下尺寸相等,然后将与锁口尺寸相适应的锁砖从上面打入,并应将其两侧用钢板塞紧。

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