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耐火砖的制作工艺有哪些?

发布时间:2018-10-26 浏览:

耐火原料的公益性质主要取决于原料的矿务组成与颗粒组成,与耐火材料的制造工艺密切相关。这类性质主要有粒度与颗粒尺寸分布,细度与比表面积,可塑性与结合性,干燥收缩与烧成收缩,烧结温度与烧结范围等。
一、粒度与颗粒尺寸分布
粒度是指耐火原料的颗粒大小。颗粒尺寸分布(Particle Size Distribution,简写PSD)是指连续的、不同粒度级别(以mm,μm或筛孔网目表示)范围内,各粒度级别的颗粒所占的重量百分比。粘土类原料的颗粒尺寸分布对其可塑性、干燥性能、烧成性能都有很大影响。原料的颗粒尺寸分布对耐火制品的体积密度、气孔率、机械强度及热震稳定性等的影响也十分明显。要想得到质量稳定的耐火材料,除对原料的化学矿物组成有所要求外,对其颗粒尺寸分布也应有明确要求。
颗粒尺寸分布的测定通常用筛分分析与颗粒分析仪。筛分分析有干法筛分与水法筛分。由于受筛网孔径的限制,筛分分析适合于做较粗颗粒(>10μm)的颗粒分布测定。颗粒分析仪通常用于黏土及微分等级细颗粒的尺寸分布测定。
二、细度与比表面积
细度表示粉状原料的粗细程度,常以标准筛的筛余百分数或比表面积表示,也可用颗粒大小的百分比组成或单位重量物料的平均直径来表示。细度与粒度没有严格的区别,只是前者习惯于细粉状原料粗细程度的表示。
比表面积是指单位质量的原料所具有的表面积,单位为m/g。比表面积分外表面积和内表面积。理想的非孔性原料只有外表面积;但带有气孔的原料除外表面积之外尚有内表面积。比表面积的测定方法较多,常用的有气体吸附法、有机分子吸附法和透气法等。
三、可塑性与结合性
物质受外力作用后发生变形而不产生裂纹,在外力解除后,变形的形态仍然保留而不再恢复原状的性能称为可塑性。可塑性是结合粘土的一个重要的成型工艺指标。可塑性与固体颗粒吸附水的性能、比表面积和水量有关,如黏土加水后,由于在大量黏土颗粒表面吸附一层水膜,使颗粒间既便于在外力作用下滑移,又具有一定的结合力,因而具有较高的可塑性。
可塑性的测量有可塑性指数法与可塑性指标法,也有用可塑水分来衡量的。可塑性指数是指泥料呈可塑状态时,含水量的变化范围,其值等于液性限度(液限)和塑性限度(塑限)之差。液限是泥料呈可塑状态时的上限含水量,当含水量超过液限时,泥料呈半固体状态。液限与塑限之差,以百分数表示即为可塑性指数。
可塑性指标代表泥料的成型性能。方法是将泥团加工成直径为45mm的球体,置入可塑仪中,加重力压缩至开始出现裂纹为止。可塑性指标是泥球在外力作用下的变形程度,即应力与应变之乘积,计算公式如下:
可塑性指标 S=(d-b)G
式中:d——泥球原始直径,cm;
b——受重力压缩后泥球的高度,cm;
G——泥球受压而出现第一条裂纹时的载荷,kg
粘土的可塑性按可塑性指数或可塑性指标可以分为四级,其对应关系如表1所列。
 
可塑性等级          可塑性指数/%           可塑性指标/kg·cm
强塑性                  >15                     >3.6
中塑性                 7~15                   2.5~3.6
弱塑性                  1~7                    <2.5
非塑性                  <1                       -
影响粘土可塑性的因素很多。一种是粘土矿物的生成年代、矿物种类、结晶形态和结晶度。由有序度高的高岭石组成的高岭土,可塑性低;由有序度低的高岭石组成的高岭土则与之相反。另外粘土的粒度、阳离子交换性、可交换性阳离子种类均影响其可塑性。
 
在实际生产中,增加原料可塑性的主要方法有:
① 选料,除去其中的非可塑性杂质,如石英等;
② 将选料细磨,增加其分散度;
③ 加入适量可塑性物质结合剂,如纸浆废液、糊精等;
④ 对泥料进行真空挤出处理;
⑤ 延长困料时间。
原料的结合性是指粘土类原料与非塑性原料结合,形成可塑性泥团并具有一定的干燥强度能力。结合粘土的结合性通常以能够形成可塑性泥团时所加入标准石英砂(颗粒组成0.25~0.15mm占70%,0.15~0.09mm占30%)的数量和干燥后的抗折强度来反映。一般可塑性强的粘土,其结合能力也强(也有例外,如南宁球粘土很纯而粒度细,可塑性很好。但因表面能大吸附水多,干燥时脱水收缩大,产成的裂隙多致使干燥强度差。其可塑性指数可达36~47,而抗折强度仅为0.48Mpa。

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