硅砖属酸性耐火材料,具有良好的抗酸性渣侵蚀的能力,荷重软化温度高达1640~1670℃,在高温下长期使用体积比较稳定。
简介
编辑主要由鳞石英、方石英以及少量残余石英和玻璃相组成的酸性耐火材料。二氧化硅含量94%以上。真密度2.35g/cm3。具有抗酸性渣侵蚀性能。较高的高温强度。荷重软化开始温度1620~1670℃。在高温下长期使用不变形。热震稳定性低(水中热交换为1~4次)以天然硅石为原料,外加适量矿化剂,以促进坯体中的石英转化为、鳞石英。在还原气氛下经1350~1430℃缓慢烧成。加热到1450℃时约有1.5~2.2%的总体积膨胀,这种残余膨胀会使切缝密合,保证砌筑体有良好的气密性和结构强度。
制备过程
编辑硅砖的材料是以石英岩为原料,加入少量矿化剂。在高温下烧成的,其矿物组成组成为鳞石英、方石英和高温形成的玻璃质等复相组织,其AiO2含量在93%以上。烧成较好的硅砖中,鳞石英的含量最高,占50%~80%;方石英次之,只占10%~30%;而石英与玻璃相的含量波动在5%~15%。
热风炉硅砖
硅石原料的SiO2含量越高,耐火度也越高。最有害的杂质是Al2O3、K2O、Na2O等,它们严重地降低耐火制品的耐火度。硅砖以SiO2含量不小于96%的硅石为原料,加入矿化剂(如铁鳞、石灰乳)和结合剂(如糖蜜、亚硫酸纸浆废液),经混练、成型、干燥、烧成等工序制得。
组成
编辑硅砖的矿相组成主要为鳞石英和方石英,还有少量石英和玻璃质。鳞石英、方石英和残存石英在低温下因晶型变化,体积有较大变化,因此硅砖在低温下的热稳定性很差。使用过程中,在800℃以下要缓慢加热和冷却,以免产生裂纹。所以不宜在800℃以下有温度急变的窑炉上使用。二氧化硅变体的转变关系硅砖的性质和工艺过程同SiO2的晶型转化有密切关系,因此,真比重是硅砖的一个重要质量指标。一般要求在2.38以下,优质硅砖应在2.35以下。真比重小,反映砖中鳞石英和方石英数量多,残余石英量小,因而残余线膨胀小,使用中强度下降也少。二氧化硅有七个结晶型变体和一个非晶型变体。这些变体可分两大类:第一类变体是石英、鳞石英和方石英,它们的晶型结构极不相同,彼此间转化很慢;第二类变体是上述变体的亚种──αβ和γ型,它们的结构相似,相互间转化较快。在理论上,它们之间的相互转变关系如图《二氧化硅变体的转变关系》所示。主要用于炼焦炉的炭化室和燃烧室的隔墙、炼钢平炉的蓄热室和沉渣室、均热炉、玻璃熔窑的耐火材料和陶瓷的烧成窑等窑炉的拱顶和其他承重部位。也用于热风炉的高温承重部位和酸性平炉炉顶。
物理性能
编辑酸碱抗性
硅砖属于酸性耐火材料,对酸性炉渣侵蚀抵抗力较强,但受到碱性渣强烈侵蚀时,易被AI2O3等氧化物作用而破坏,对CaO、FeO、Fe2O3等氧化物有良好的抵抗性。
膨胀性
硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大,没有残余收缩,在烘炉过程中,硅砖体积随着温度的升高而增大。在烘炉过程中,硅砖最大膨胀发生在100~300℃之间,300℃之前的膨胀量约为总膨胀量的70%~75%。其原因是SiO2在烘炉过程中出现117℃、163℃、180~270℃和573℃四个晶形转化点,其中180~270℃之间,由方石英引起的体积膨胀最大。
荷重变形温度
荷重变形温度较高是硅砖的优点,接近鳞石英、方石英的熔点,约在1640~1680℃之间。
热稳定性
硅砖的最大缺点是热震稳定性低、耐火度不高,一般在1690~1730℃之间,这使其应用范围受到了一定的局限。决定硅砖热稳定性好坏的关键是真密度,真密度的大小是确定其石英转化的重要标志之一。硅砖的真密度越小,其石灰转化越完全,在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。
使用注意事项
编辑当工作温度低于600~700℃时,硅砖的体积变化较大,抗急冷急热的性能较差,热稳定性也不好。若焦炉长期在这种温度下工作,砌体就很容易破裂破损。
国家标准
编辑GB/T2608-2012
用途用法
编辑硅砖用于玻璃池窑的窑顶、池墙,硅酸盐制品的烧成窑。现代大型焦炉,为了提高生产能力,需要减薄焦炉炭化室和燃烧室的炉墙,因而要求使用高致密的高导热性硅砖。美国商务部拟对中国产硅砖征收反倾销税美国犹他州耐火材料公司于2012年11月向美国商务部提起申诉,称中国输美的此类产品存在倾销行为,幅度为118.47%至290.12%。美国商务部2013年6月14日宣布初裁结果,认定从中国进口的硅砖产品存在倾销行为,倾销幅度为84.89%至91.16%。因此,美国商务部拟对4家中国企业征收84.89%的反倾销税,对其他中国生产商和出口商征收91.16%的反倾销税。按照美国商务部最新的贸易法执法规定,从2011年11月2日起,涉案产品进口商在初裁结果公布后至反倾销税令发布前,需向海关支付现金押金。按照美方程序,正式征收反倾销税之前美国商务部还要作出终裁,此外还需另一家联邦机构美国国际贸易委员会作出裁决。按照最新日程,美国商务部将于2013年11月作出终裁,国际贸易委员会将于2013年12月作出终裁。
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