粘土砖的物理指标.docx

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粘土砖的物理指标

粘土砖的物理指标

项          目    指        标

    N-1    N-2a    N-2b    N-3a    N-3b    N-4    N-5    N-6

耐火度，℃        不低于    1750    1730    1730    1710    1710    1690    1670    1580

0.2MPa的荷重软化开始温度

（T0.5），℃        不低于    1400    1350        1320        1300        

重烧线变化，%    1400℃

2h    +0.1

-0.4    +0.1

-0.5    +0.2

-0.5                    

    1350℃

2h                +0.2

-0.5    +0.2

-0.5    +0.2

-0.5    +0.2

-0.5    

显气孔率，%      不大于    22    24    26    24    26    24    26    28

常温耐压强度，MPa  不小于    30    25    20    20    15    20    15    15

热震稳定性次数    N-2b、N-3b必须进行此项检验，将实测数据在质量证明书中注明。

    高铝砖的理化指标

项      目        指        标

      LZ-75    LZ-65    LZ-55    LZ-48

Al2O3，%                  不小于    75    65    55    48

耐火度，℃    不低于    1790    1770    17580

0.20MPa荷重软化开始温度，℃        1520    1500    1470    1420

重烧线变化，%    1500℃，2h    +0.1

-0.4    

    1450℃，2h        +0.1

-0.4

显气孔率，%                不大于    23    22

常温耐压强度，MPa            不小于    53.9    49.0    44.1    39.2

SiO2含量在93%以上的耐火砖称为硅砖。

硅砖是以石英石（硅石或石英砂）为原料，粉碎后加人适量的粘结剂（石灰乳或亚硫酸纸浆废液）、矿化剂（铁粉）及部分硅质熟料（或废硅砖粉），经混合、成型、干燥后，在1400-1430℃的窑炉中焙烧而成。

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，在烘护过程中，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Si02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。

焦炉用硅砖应符合YB/T5013-1997，理化指标见表3-2。

表3-2硅砖的理化指标

项目

指标

炉底、炉壁

其他

Si02，%

不小于

94

0.2MPa荷重软化开始温度，℃

不低于

1650（胶结硅石1620）

显气孔率，%

不大于

22（23）

24

常温耐压强度，MPa

不大于

30

25

真密度，g/cm3

不大于

2.34

2.35

热膨胀率，%（1000℃）

不大于

1.28

1.30

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，其石英转化越完全，在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。

硅砖的尺寸允许偏差及外观应符合表3-3的规定。

表3-3硅砖的尺寸允许偏差及外观

项目

指标

炭化面

其他面

尺寸允许偏差

尺寸≦150

尺寸151~350

尺寸>350

±2

+2

-3

±4

炉壁砖、蓄热室（各3-5个砖号）一个主要尺寸

+1

-2

斜烟道出口调节砖的一个主要尺寸

±1

扭曲

≦2

≦3

溶洞直径

≦4

≦10

缺棱长度

a≦15

b≦6

c≦15

a+b+c≦75

缺角长度

a≦10

b≦10

c≦15

a+b+c≦75

缺棱、角个数

≦2

≦3

裂纹长度

宽度≦0.10

不限制

宽度0.11-0.25

≦60

≦75

宽度0.26-0.50

不准有

不多于两条

宽度>0.50

不准有

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%一30%；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，砌体就很容易碎裂破损。

2.2粘土砖

粘土砖是指Al203含量为30%一40%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和6%一7%的杂质（钾、钠、钙、铁、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结晶的过程。

粘土砖中的Si02和Al203在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐，包围在莫来石结晶的周围。

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1200℃后再继续升温时，其体积将由膨胀最大值开始收缩。

粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂，这是粘土砖的一大缺点。

当温度超过1200℃后，粘土砖中的低熔点物逐渐熔化，因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧，从而产生体积收缩。

焦炉用粘土砖应符合YB/T5106一93，理化指标见表3-5。

表3-5粘土砖的理化指标

项目

指标

N-1

N-2a

N-2b

N-3a

N-3b

N-4

N-5

N-6

耐火度，℃

不低于

1750

1730

1730

1710

1710

1690

1670

1580

0.2MPa荷软开始温度，℃

不低于

1400

1350

1320

1300

重烧线变化%

1400℃

2h

+0.1

-0.4

+0.1

-0.5

+0.2

-0.5

1350℃

2h

+0.2

-0.5

+0.2

-0.5

+0.2

-0.5

+0.2

-0.5

显气孔率%

不大于

22

24

26

24

26

24

26

28

常温耐压强度苦kgf/cm2

不小于

300

250

200

200

250

200

150

150

热震稳定性次数

N-2b

N-3b必须进行此项检验，将实测数据在梓梁证明中说明

由于粘土砖的荷重软化温度低，在高温下产生收缩，导热性能比硅砖小15%-20%，机械强度也比硅砖差，所以，粘土砖只能用于焦炉的次要部位，如蓄热室封墙，小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。

粘土砖尺寸允许偏差和外形应符合表3-6的规定。

表3-6粘土砖尺寸允许偏差和外观

项目

单位

指标

尺寸允许偏差

尺寸≦100

mm

±2

尺寸101-150

±2.5

尺寸151-300

%

±2

尺寸301-400

mm

±6

扭曲

长度≦230

不大于

2

长度231-300

2.5

长度301-400

3

缺棱、缺角深度

7

溶洞直径

渣蚀厚度<1

7

在砖的一个面上允许有

裂纹长度

长度≦0.25

不限制

宽度0.26-0.50

60

宽度>0.5

不准有

2.3高铝砖

高铝砖是Al203含量大于48%的硅酸铝或氧化铝质的耐火制品，统称高铝质耐火制品。

高铝砖按其理化指标分为LZ-75、LZ-65、LZ-55和LZ-48四种牌号。

表3-8高铝砖的理化指标

项

目

指标

LZ-75

LZ-65

LZ-55

LZ-48

Al203

%

不小于

75

65

55

48

耐火度

℃

不低于

1790

1790

1770

1750

0.2MPa荷重软化开始温度℃

1520

1500

1470

1420

重烧线变化

%

1500℃

2h

1450℃

2h

0.1

-0.4

-

-

0.1

-0.4

显气孔率

%

不大于

23

23

22

22

常温耐压强度

MPa

不小于

53.9

49.0

44.1

39.2

表3-9

高铝砖的尺寸允许偏差及外形

项目

指标

尺寸允许偏差

尺寸≦100

±2mm

尺寸101-300

±2%

尺寸301-400

±6

扭

曲

长度≤300

不

大

于

2.0

长度301-400

2.5

长度>400

协议

缺角深度

6

缺棱深度

6

溶洞直径

6

裂

纹

长

度

宽度≤0.25

不限制（不准成网状）

宽度0.26-0.5

50

宽度0.51-1.0

20

宽度>1.0

不准有

高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖，抗渣蚀性能（尤其是对酸性渣）较好，且这些性能随着Al203含量的增加而提高，但热稳定性不如粘土砖。

高铝砖的致密度高，气孔率低，机械强度高且耐磨。

焦炉燃烧室炉头及炭化室铺底砖的炉头部位，用高铝砖砌筑，效果较好;但不宜用于炭化室墙面，因为高铝砖在高温下易产生卷边翘角。

高铝硅应符合GB2988-87，理化指标应符合表3-8规定，砖的尺寸允许偏差和外形应符合表3-9规定。