分析提高高鋁磚抗蠕變性
高溫蠕變性是指在某一恒定的高溫以及固定載荷下,高鋁磚的形變與時間的關(guān)系。
高溫窯爐的使用壽命有的長達(dá)幾年,甚至十幾年。較終,高鋁磚的高溫?fù)p毀并不是因強(qiáng)度原因破壞,而是高溫、強(qiáng)度、時間三者綜合作用的結(jié)果。例如,熱風(fēng)爐的格子磚經(jīng)長時間的高溫工作,特別是下部的磚體在荷重和高溫的作用下,磚體逐漸軟化產(chǎn)生塑性變形,強(qiáng)度下降直至破壞;特別注意的是,因溫度、結(jié)構(gòu)的不均勻,部分磚體塑性變形嚴(yán)重,會導(dǎo)致窯爐構(gòu)筑體的整體性破壞。
因此,提高高鋁磚抗蠕變性,研究耐材在高溫下應(yīng)力作用產(chǎn)生的組織結(jié)構(gòu)變化;檢驗制品質(zhì)量;評價生產(chǎn)工藝;窯爐設(shè)計中預(yù)測耐火制品在實際應(yīng)用中承受負(fù)荷的變化;評價制品的使用性能等具有非常重要的意義。
一般來講,提高高鋁磚抗蠕變性,主要通過以下三種途徑:
1、純化原料:提高原料的純度或?qū)υ线M(jìn)行提純,盡量減少低熔物和強(qiáng)熔劑等雜質(zhì)成分(如,粘土磚中的Na2O、硅磚中的Al2O3、鎂磚中的SiO2和CaO等)的含量,從而降低制品中的玻璃相含量(這是提高該性能的*方法);
2、強(qiáng)化基質(zhì):引入“逆蠕變效應(yīng)”物質(zhì)。如在高鋁磚配料中引入一定尺寸的石英顆粒,高鋁磚在高溫下使用時,其中石英SiO2和高鋁原料中的Al2O3持續(xù)發(fā)生莫來石的合成反應(yīng),反應(yīng)過程伴隨有一定程度的體積膨脹。這種體積膨脹的作用既是“逆蠕變效應(yīng)”,可以抵消材料蠕變時的收縮變形,從而提高了高鋁磚的抗蠕變性能。
3、改進(jìn)工藝:合理設(shè)計配合料的顆粒級配,提高坯體的成型壓力,獲得高致密度坯體,減少制品中的氣孔數(shù)量,使制品抗蠕變的有效成分增加;合理制定燒成制度(燒成溫、保溫時間、加熱及冷卻速度),使材料中的必要物化反應(yīng)充分進(jìn)行,獲得需要的物相組成和組織結(jié)構(gòu)。
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