焦炉用耐火材料及主要性能 硅砖属于酸性耐火材料,具有良好的抗酸性侵蚀能力,它的导热性能好,荷重软化温度高,一般在1620℃以上,仅比其耐火度低 70~ 80℃。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。所以,硅砖是焦炉上较理想的耐火制品,现代大中型焦炉的重要部位(如燃烧室、斜道和蓄热室)都用硅砖砌筑。 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。 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。 在硅砖中,鳞石英晶体的真密度最小,线膨胀率小,热稳定性比方石英和石英好,抗渣侵蚀性强,导热性好,荷重软化温度高,是石英中体积最稳定的形态。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%。 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。 二、粘土砖 粘土砖是指 Al2O3 含量为 30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用 50%的软质粘土和 50%硬质粘土熟料,按一定的粒度要求进行配料,经成型、干燥后,在1300~1400℃的高温下烧成。粘土砖的矿物组成主要是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)和 6%~7%的杂质(钾、钠、钙、钛、铁的氧化物)。粘土砖的烧成过程,主要是高岭石不断失水分解生成莫来石(3Al2O3·2SiO2)结晶的过程。粘土砖中的SiO2 和 Al2O3 在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐,包围在莫来石结晶周围。 粘土砖属于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好,耐急冷急热。 粘土砖的耐火度与硅砖不相上下,高达 1690~1730℃,但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外,还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。 在0~ 1000℃的温度范围内,粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率为0.6%~ 0.7%,只有硅砖的一半左右。当温度达 12...