碱性系列耐火砖。碱性耐火砖是指以碱性氧化物如Mg0和CaO为主要成分的耐火制品,主要品种有以下几种。
(一)镁质耐火砖,是指以镁石作原料,以方镁石为主晶相,MgO含量在80%~85%以上的耐火砖。其产品分为冶金镁砂和镁质制品两大类。依化学组成及用途的不同,有马丁砂、普通冶金镁砂、普通镁砖、镁硅砖、镁铝砖、镁钙砖、镁碳砖及其他品种等。镁质耐火砖是碱性耐火砖中主要的制品,耐火度高,对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性,是一种重要的耐火砖。主要用于平炉、氧气转炉、电炉及有色金属熔炼等。
(二)白云石砖,是以白云石作为主要原料生产的一种碱性耐火砖。广泛用于碱性转炉,还可用作某些炉外精炼包的内衬。
(三)镁橄榄石耐火砖,是以镁橄榄石2MgO·SiO2作为主要组成的一种耐火砖。主要用于平炉蓄热室格子砖、铸锭用砖、加热炉炉底以及在炼铜炉中也有较好的使用效果。
1.1掌握炉窑特点
根据炉窑的构造,窑炉各部位工作特性及运行条件来选用耐火砖,做到有针对性的选用耐火砖。例如各种熔炼炉(如乎炉、反射炉)渣线及以下部位的炉衬及炉底,以受渣和金属熔体的化学侵蚀为主,其次才是温度骤变所引起的热应力作用,一般选用抗渣性优良的镁质,镁铬质耐火砖砌筑。渣线以上部位可选用镁铝砖或镁铬砖或高铝耐火砖砌筑。
1.2炉窑的正常运行及整体寿命
耐火砖作为窑炉内衬,要窑炉正常运行及整体的使用寿命,要使窑炉各部位所用的各种耐火砖之间合理配置,确定窑炉各部位及同一部位各层耐火砖的材质时,既要避免不同耐火砖之间发生化学反应而熔融损毁,又要各部位的均衡损耗,或在采取合理技术措施下达到均衡损耗,炉子整体使用寿命。
2.耐火砖的特性
2.1 采购耐火砖要做到对耐火砖的基础了解,如耐火砖的成分组成,耐火砖的物理性能及工作性能,作为窑炉内衬是否可以达到预期的效果,更好的发挥耐火砖的优良特性。如焦炉用硅砖,硅砖荷重软化温度高,能抵抗酸性炉渣的侵蚀,但是硅砖的抗热震性差,因此只能用于焦炉隔墙,长期的高温环境下发挥硅砖的荷软特性。
粘土质制品的性质在较大范围内波动,这是由于制品的化学组成的波动范围很大(Al2O3含量在30〜46%之间波动)以及生产工艺的差别所致。粘土质制品的耐火度波动于1580〜1770℃,它主要取决于制品的化学组成,随Al2O3/SiO2比值增大而提高。熔剂杂质,特别是碱金属氧化物的增多将显著地降低制品的耐火度。荷重软化温度主要取决于其化学矿物组成和致密度,但后者不影响荷重软化的终了温度,而提高开始变形温度。砖坯体积密度偏低,也会使荷重软化开始温度偏低。因此,提高粘土质制品的荷重软化开始温度,一般应从以下几方面着手:提高制品中的Al2O3含量,特别是提高基质的Al2O3含量;提高烧成温度和采用多熟料配料;提高成型砖坯的体积密度。
粘土砖的抗热震性较好,波动范围大,一般均大于10次(1100℃水冷),这与粘土制品的线膨胀系数值不太大(20〜1300℃之间的平均线膨胀系数为4.510-6〜5.810-6/℃)又无多晶砖变现象及具有明显颗粒结构组织有关。
粘土制品属于弱酸性的耐火制品,随SiO2含量增加其酸性增强。它对酸性具有一定的侵蚀抵抗能力,而对碱性侵蚀抵抗能力较差。因此粘土制品宜于用作酸性窑炉耐火材料。玻璃窑用大型粘土质耐火砖是用于砌筑玻璃窑用的单重不小于50kg的粘土质耐火砖。