哈尔滨耐火保温材料

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耐火材料种类、基本性质及检测方法

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耐火材料种类、基本性质及检测方法

发布日期:2018-01-19 作者: 点击:

哈尔滨耐火材料是所有高温工业实施的基础,种类繁多,应用广泛。该文为大家总结了耐火材料在四大主要下游:钢铁行业、水泥行业、有色金属冶炼工业及玻璃工业中的应用,包括高炉、转炉、电炉、锅包炉、LF炉、RH真空精炼设备、水泥窑、玻璃窑、有色金属冶炼炉等高温设备对不同种类耐火材料的选择。如果你和之前的哈尔滨耐火材料小编一样迷茫,那快来看看这篇文章吧。


1、什么是耐火材料?

耐火材料,根据国际标准是指在高温环境下其化学与物理性质稳定并能正常使用的非金属 ( 并不排除含有一定比例的金属) 材料与产品。美国对耐火材料标准定义:根据其化学、物理性质可制成用于温度超过 1000 ℉环境下的结构与器件的非金属材料。按日本的标准,耐火材料规定为能在 1500℃以上温度下使用的定形耐火材料以及最高使用温度为 800℃以上的不定形耐火材料、耐火泥浆与耐火隔热砖。中国则沿用国际标准,耐火材料的定义为物理与化学性质适宜于在高温下使用的非金属材料,但不排除某些产品可含有一定量的金属材料。

哈尔滨耐火材料

2、耐火材料有哪些?

耐火材料有多种分类方法,按化学性质分类,可分为酸性耐火材料、碱性耐火材料和中性耐火材料三类。

按耐火材料的矿物化学主要成分来分,可划分为:硅质耐火材料、铝硅酸盐耐火材料、镁质耐火材料、镁尖晶石质耐火材料、镁铬质耐火材料、镁白云石质耐火材料、白云石耐火材料、碳复合耐火材料,高铝质耐火材料、铬质耐火材料、锆质耐火材料等。

按供货形式分类,可分为定型和不定型耐火材料两类。

根据耐火度不同分类,分为普通/高级/特级/超级耐火材料;耐温1580~1770℃称为普通耐火材料,高级耐火材料可以耐1770~2000℃高温, 耐高温2000~3000℃的称为特级耐火材料,3000℃以上的称为超级耐火材料。

根据体积密度分类,还可以分为轻质/重质耐火材料。

根据性质和尺寸的不同分类,分为标型/普型/异型/特异型耐火材料等。 

按照耐火材料的化学成分分类是耐火材料的最常见的分类方式。具体分类、类别及其主要化学成分和主要矿物成分如下:


3、如何选择合适的耐火材料?

耐火材料是钢铁、有色、石化、建材、电力等高温工业的基础材料,是高温工业热工装备的重要支撑材料。四大下游应用领域分别是:钢铁行业、水泥行业、有色金属冶炼工艺以及平板玻璃工业。

领域一:钢铁行业

耐火材料70%下游需求为钢铁行业, 应用于高炉、转炉、电炉、钢包炉、 LF 炉、 RH 炉以及连铸系统等。


钢铁生产流程是将铁矿石在高炉中冶炼成生铁,将铁水注入转炉或电炉冶炼成钢,再将钢水铸成连铸坯或钢锭,经轧制等塑性变形方法加工成各种用途的钢材。钢铁生产中由于各种炉子的工作环境与使用要求不尽相同,因此对于耐火材料也有不同的要求。

高炉用耐火材料

高炉炼铁主要用到的耐火材料有是不定型耐火材料、碳质耐火材料、粘土砖、高铝砖等。其中碳质耐火材料包括石墨砖、半石墨砖、炭砖、Si3N4结合SiC砖。

高炉不同部位使用环境不同,对耐火材料的要求和选择也不尽相同。

炉喉:主要使用优质的黏土砖和高铝砖砌筑。

炉身:中部和上部温度区域为 400°C~800℃。目前在这部位都是采用优质的黏土砖或高铝砖砌筑而成。

高炉炉身下部:经过对高炉的大量的调查研究其结果表明,其中约有 23%的高炉都是使用的 SiC 耐火材料。在我国研制出的Si3N4结合SiC砖对抗侵蚀性能有了显著的提高,并且已经开始应用于我国的各大高炉炉身的砌筑,对高炉的使用寿命有了显著的提高。

炉腰:正常工作时候的温度为1400℃~1600℃,我国针对炉腰部位所受到的侵蚀以及冲刷严重的情况,研制出Si3N4结合 SiC 砖,经过实践证明这种砖的耐冲刷、耐侵蚀性好。

炉腹:下部炉料温度约在 1600℃~1650℃,并形成大量的中间渣开始滴落。在国内一般选用碳质耐火材料制作的碳化硅砖。在国外这部位选用的耐火材料也比较多,荷兰霍戈文钢铁公司3662m3高炉炉腹砌半石墨砖,效果较好。

炉缸:温度一般是在 1450°C~1500°C之间。风口区温度能够达到1700°C~2000°C。主要是采用炭砖砌筑。近年来,国内很多高炉炉底炉缸采用法国 SAVOIE 公司和日本电极公司碳质材料-陶瓷材料复合结构。

铁口:在铁口主要的装置是铁口套,它是由铸钢制成,并与炉壳焊接。目前在这个部位主要使用性能优异的炭砖。

转炉

转炉用镁碳砖。

冲击区修补料(大面料):电熔镁砂、烧结镁砂+沥青+结合剂。

耳轴喷补料:镁砂+消石灰+水,高压空气喷补,几炉一补。

出钢口修补料:镁砂+树脂。

炉口镁质捣打料:镁砂+铬绿。

电炉

电炉炉盖:高铝质、莫来石质、刚玉质、铬刚玉质浇注料。

电炉主炉壁:直接结合镁铬砖、预反应镁铬砖、镁砖

渣线及热点:油浸镁砖、直接结合镁铬砖、熔铸镁铬砖、镁碳砖

炉底隔热层:一层石棉板,上铺硅藻土粉,其上平砌隔热砖

炉底永久层:烧成镁砖、沥青结合镁砖等错缝砌筑

炉底工作层:打结炉底:镁砂+沥青、焦油,镁钙铁砂;砌筑炉底:沥青结合镁砖、卤水结合镁砖

出钢口:高强度镁碳砖、Al2O3-SiC-C砖

钢包炉

渣线:镁碳砖、铝镁碳砖

包壁:低碳镁碳砖、铝镁碳砖、铝镁不烧砖(无碳砖)、铝镁浇注料

包底:铝镁碳砖、铝镁浇注料、刚玉尖晶石浇注料

包底用耐火材料:水口座砖、透气砖、透气座砖、引流砂。

LF炉

渣线用耐火材料,耐侵蚀、抗热震的优质镁碳砖,添加抗氧化剂ZrB2(1.5%);钢水线用高铝砖;

包底用高铝砖和高铝浇注料。

大同公司全衬采用镁碳砖。

ASEA-SKF炉

渣线部位:镁碳砖、镁铬砖、镁砖、镁白云石砖、Al2O3>85%的高铝砖;

侧壁与包底用75%Al2O3的高铝砖、浇注料;

钢水线下部用铝碳砖。

RH真空精炼设备

本体主要耐火材料:镁铬砖、镁尖晶石砖、刚玉尖晶石浇注料、刚玉尖晶石预制料,正在向无铬化发展。

连铸中间包:高炉砖、镁质涂料

领域二:水泥行业

耐火砖广泛应用于各工业部门和高温技术领域,是水泥企业在熟料煅烧过程中必不可缺的生产材料。在水泥企业应用较多的是碱系和硅铝系耐火砖。之前,在回转窑烧成带应用最多的就是镁铬砖,但是镁铬砖中水溶性六价铬的污染隐患,已成为耐火砖应用过程中急需解决的重要课题。随着环保意识的提高,一些工业化国家(如德国、美国等)已通过立法来限制镁铬砖的使用。我国对此也有相应的规定。目前耐材无铬化已在水泥行业全面实行,在烧成带用镁铁和镁钙砖都能替代原先的镁铬砖。


水泥企业熟料煅烧及冷却系统的各个不同部位,对耐火砖的性能要求不同,所使用耐火砖的种类亦不同。水泥企业常用的耐火砖有:高铝砖、白云山砖、镁铬砖、尖晶石砖、抗剥落砖、硅莫砖等。

高铝砖

主要适宜于预热器、分解炉、三次风管、回转窑的分解带,篦冷机内衬等处。

白云石砖

白云石砖往往用在回转窑的高温烧结部位。由于白云石固有的水化性,使得其在停窑期间会吸潮水化,使砖体开裂剥落,所以白云石砖适宜在运行周期长的回转窑内中使用。用在回转窑煅烧带,使用寿命比原用镁铬砖还长。

镁铬砖

20世纪50年代出现的镁铬砖使得炉衬寿命有了大幅度的提高,使得镁铬砖在水泥回转窑耐火材料中一直处于主导地位。20世纪60年代,大型水泥回转窑的出现,使得氧化镁尖晶石砖代替了镁铬砖在过渡带中的位置。

为减少六价铬对环境的污染,现已制造了低铬镁铬砖和无铬碱性耐火材料来取代镁铬砖。如果不考虑环境污染的话,镁铬砖是一种性价比非常高的耐火材料。目前水泥行业,已经在烧成带用镁铁和镁钙砖都能替代原先的镁铬砖,实施无铬耐材。

镁铝尖晶石砖

尖晶石砖中没有铬的成分,是一种环保产品,多用于回转窑的前、后过渡带。

镁铁尖晶石砖

不含铬成分,适用于回转窑的整个碱性区域(烧成带、过渡带),具有优异的造窑皮能力;

抗剥落砖

抗剥落砖是含锆高铝砖,属于一种酸性砖,是水泥企业回转窑过渡带及分解带的理想材料。还可用于回转窑的窑门罩、冷却机等部位。

硅莫砖

硅莫砖中的“硅”指碳化硅,“莫”指莫来石。本质上,硅莫砖是一种添加了碳化硅的高铝砖。适用于回转窑的上、下过渡带、安全带。许多企业实践证明:硅莫红砖或硅莫砖用于5 000t/d预分解窑上过渡带,可以获得12个月以上的使用寿命。 

领域三:有色金属冶炼工业

有色金属冶炼的主要设备就是有色金属冶炼炉窑。对耐火材料的品质、质量的需求和选择是提高有色金属冶炼炉窑寿命和产量的重要因素。冶炼炉的结构形式取决于不同的火法冶炼工艺,根据不同的冶炼工艺流程,选用不同形式的炉种。


铝熔炼窑炉

炼铝炉主要有反射炉、转筒炉和感应电炉等,操作温度一般为700-1000℃。该类炉子衬体的损毁主要是铝液的渗透和冲刷所致,其衬体一般用粘土砖、高铝耐火砖及刚玉莫来石砖砌筑,也可用高铝质耐火浇注料和耐火可塑料制作。

粗铜熔炼炉

炼铜转炉的内衬,各国普遍采用镁铬耐火砖或铬镁砖。而由于“铬”对于环境的危害,近年来含铬耐火材料也逐步在建设,取而代之的是新型无铬环保型绿色耐火材料。

转炉风口区域和渣线部位,是转炉内衬的薄弱坏节,宜选择优质的高档耐火砖。

铅锌工业

铅锌密闭鼓风炉

使用温度800-850℃热风鼓风,炉顶保持1050-1100℃的高温。铅锌密闭鼓风炉炉缸采用镁砖砌筑,炉腹是水套,炉身采用高铝砖砌筑,炉缸用高铝质不定型耐火材料打结。目前国内两座铅锌密闭鼓风炉,其前床内村分别采用铬渣砖和铝铬钛砖。

锌精矿流态化焙烧炉(沸腾炉)

采用粘土砖砌筑而成,炉底分布板,加料前室、排料口等部分也有采用粘土质耐火混凝土捣制。另一发展方向是可以全部采用不定型耐火材料。

感应熔锌电炉体

采用粘土砖砌筑,熔沟采用不定型耐火材料捣制,感应式所处的温度无法将捣制而成的耐火材料烧结成整体,需用胶黏剂将其结合成整体。目前普遍使用的是水玻璃粘土质材料。

领域四:玻璃工业

窑炉作为玻璃生产的核心装备,窑炉的技术进步要求有多品种的优质耐火材料作为保障条件,要求耐火材料能承受更高的温度、更急剧的温度变化、更强烈的化学侵蚀、更严酷的应力破坏,只有配套应用多品种优质耐火材料,窑炉新技术的高效、节能、低污染等优越性才能得以实现。


玻璃窑用熔铸耐火材料

熔铸锆刚玉耐火材料中,氧化锆具有提高抗侵蚀性的作用; 熔铸锆刚玉耐火材料的工艺是使粒度、形状适宜的一次斜锆石均匀分布于成分、数量适宜的玻璃相中,使一次斜锆石与玻璃相彼此配合,互相保护; 这方能使熔铸刚玉耐火材料具有较高的氧化锆含量,较低的玻璃相含量和较高的制造合格率。随着全氧燃烧工艺的推广,又开发了低渗出熔铸耐火材料,如ER2001。

玻璃窑用硅质耐火材料

20 世纪80年代,我国从美国引进了玻璃窑用高级硅砖的制造技术。采用全氧燃烧技术后硅砖寿命从 5~10a锐减为2~3a。鼠洞和熔蚀是主要的损毁原因。鼠洞是从窑内泄漏气体中的碱冷凝在砖缝上腐蚀硅砖所致的。一方面,通过提高砖的尺寸精度,减小砖缝,降低窑气外泄;另一方面,采用抗侵蚀性能更好的低钙硅砖或高纯硅砖以及设计窑衬结构,使碱的冷凝温度区移到硅砖背后的不定型耐火材料层中来提高硅砖寿命。

玻璃窑用碱性耐火材料

玻璃窑蓄热室耐火材料,通常,蓄热室格子体最上层使用高档镁砖w(MgO)>97% ; 上层使用中档镁砖,w ( MgO) 约为95%~96% ; 中层使用直接结合镁铬砖; 下层使用低气孔黏土砖。为此,玻璃企业扩大了蓄热室中 M-97 镁砖和直接结合镁铬砖的用量,替换了性能较差的 M-95镁砖,使蓄热室寿命由原来的 1a 延长到 3a,取得了初步成功。如获更长的使用寿命,可在玻璃窑蓄热室中层使用复合尖晶石质材料。目前,该类材料已获良好使用效果。


目前,工业上使用的耐火材料种类繁多,性能各异,涉及工业生产的各个领域。生产水泥使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求,本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类及性能,从耐火砖和耐火浇注料两个方面进行介绍。


回转窑工艺特性对耐火材料的要求


一、简介回转窑的工艺特性:


1.窑温高,对耐火材料的损坏加剧,水泥熟料熔体中的C3A(铝酸三钙)、C4AF(铁铝酸四钙)等侵蚀程度加大,窑内过热导致热应力破坏加剧。


2.窑速快,单位产量加大,机械应力和疲劳破坏加大。


3.碱、氯、硫等组分侵蚀严重,硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集,加剧结构剥落损坏。


4.窑径大,窑皮的稳定性差。


5.窑系统结构复杂,机械电气设备故障增加,频繁开停窑导致热震破坏加剧。


二、预分解窑对耐火材料的要求


1.常温力学强度和高温结构强度要高,窑内不管烧成状况的好坏,窑内温度在10000C以上,要求耐火砖荷重软化温度高。


2.热震稳定性要好,即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。在停窑,开窑以及窑运转状态不稳定的情况下,窑内的温度变化较大,要求窑衬在温度剧烈变化的情况下,不能有龟裂或者剥落,要求在操作时尽量使窑温稳定。


3.抗化学侵蚀性要强,在窑内烧成时,所形成的灰分、熔渣、蒸气会对窑衬产生侵蚀。


4.耐磨及力学强度要高,窑内生料的滑动及气流中粉尘的磨擦,对窑衬造成磨损。尤其是开窑的初期,窑内还没有窑皮保护时更是如此。窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体椭圆变形所造成的应力。要求窑衬要有一定的力学强度。



5.窑衬具有良好的挂窑皮性能,窑皮挂在衬砖上,对衬砖有保护作用,如果衬砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长时间,可以使窑衬不受侵蚀与磨损。


6.气孔率要低,如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入衬砖中凝结,毁坏衬砖,特别是碱性气体。


7.热膨胀安定性能要好,窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数。但是窑筒体温度一般都在280-450度左右,而窑衬砖的温度一般都在800度以上,在烧成带温度有1500度,窑衬的热膨胀比窑筒体要大,窑衬容易受压力造成剥落。


8.低铬或无铬,减少铬公害。


9.抗水化性能要好。


预分解窑用耐火砖的种类


一、非碱性砖


非碱性砖为氧化铝含量在48%以上的硅酸铝耐火制品。矿物组成为刚玉(α-Al2O3)、莫来石(3Al2O32SiO2)和玻璃相,其含量取决于Al2O3/SiO2比值和杂质的种类及数量,按Al2O3含量划分等级。


一级:含Al2O365%-70%。


二级:含Al2O355%-65%。


三级:含Al2O348%-55%。


水泥回转窑上使用的高耐磨砖、硅莫红砖、硅莫砖、搞剥落砖都属于高铝质砖,也称其为非碱性砖。



二、碱性砖


1.镁铝尖晶石(MgO•AI2O3)、镁铁尖晶石砖(FeMgFeO4):为了改善镁砖的热震稳定性,在配料中加入氧化铝或氧化铁生成的以尖晶石结构为主要矿物的镁质砖。热震稳定性好,使用过程中与熟料反应能在砖的表面形成一层很薄的铝酸钙保护层,使液相不易渗透。


2.直接结合镁铬砖:(MgO•Cr2O3):以优质菱镁矿石和铬铁矿石为原料,先烧制成轻烧镁砂,按一定级配后经高压成型,在1900度高温下烧制成重烧镁砂,再配入一定比例的铬铁矿石,加压成型,经1750-1850度隧道窑煅烧而成。抗化学侵蚀性能好。


3.尖晶石砖与直接结合镁铬砖相比较:前者的热震稳定性和抗剥落性比后者好而抗化学侵蚀性次于后者。这二种砖也称其为碱性砖。


三、耐碱砖


在三次风管和旋风筒内使用。主要成份AI2O3含量25%-30%,SiO2>65%。它能使窑气中的碱在砖面上凝集成后迅速与砖面发生化学反应,形成一层高黏度釉面层,封闭了碱向砖体内部继续侵蚀的孔道,防止了碱裂。




预分解窑用耐火砖的性能


一、使用性能


1.常温耐压强度:在常温下单位面积上所承受的最大极限压力。


2.荷重软化开始温度:指耐火制品在0.2MPa压力下开始软化变形0.6%的温度。


3.耐火度:材料在高温下抵抗熔化的性能。


4.密度:包括全部气孔在内的每立方米砖块体积的千克数。


5.热膨胀率:耐火制品受热膨胀、冷后收缩的可逆变化。


6.热震稳定性:抵抗急冷急热而不被破坏的能力。(在1100度时有水冷与风冷二种表示方法)


二、常用耐火砖理化指标及使用性能表




回转窑用耐火浇注料的种类及性能


耐火浇注料属不定型耐火材料,是由耐火骨料和结合剂组成的混合料,交货状态为干料,加水或其它液体调配后使用。主要采用水硬性结合剂,也可采用化学结合剂,以浇注、振动、捣固方法施工,不需加热即可凝固硬化。


一、低水泥耐火浇注料


普 通水硬性耐火浇米料水泥用量15%-20%,加水量为10%-15%。低水泥耐火浇注料由于加入了高效表面活性外加剂后,水泥用量降为5%-7%,加水量 降为5%-8%。两者的主要成分虽然基本相同,但后者由于改善了水泥颗粒的分散性,提高了水泥水化的完全率,从而水泥颗粒的胶结作用得到充分发挥。性能: 耐火度比普通浇注料高100-140度,荷重软化开始温度高20-70度。


低水泥耐火浇注料的理化性能




二、耐热钢纤维耐火浇注料


在耐热浇注料中掺入短而细的耐热钢丝,具有较好的热稳定性和抗机械冲击、抗磨损、抗机械振动作用。其使用寿命比不掺入耐热钢纤维的同类浇注料提高2-5倍。


1.钢纤维品种:Cr15%-25%,Ni9%-35%的耐热钢制作


2.耐火浇注料使用温度:1400-1450度


3.钢纤维加入量:2%-8%,国外有采用18%的最大加入量


4.钢纤维尺寸:钢纤维长度与其直径比50-70范围内,直径0.4-0.5mm。


三、轻质耐火浇注料


由耐火轻质骨料、粉料、结合剂或外加剂组成,按规定条件制作和养护后可直接使用的不定开型耐火材料,具有密度小,热导率低、兼有耐火与隔热性能。


四、高性能耐火浇注料


1、板状刚玉浇注料


板状刚玉是一种纯净的、不添加如MgO、BO3等任何添加剂而烧成收缩彻底的浇结氧化铝,具有良好的α-AI2O3晶体结构。(O2-近似地作六方最紧密堆积排列,AL3+填充在六个O2-形成的八面体空隙中)。


特点:


熔点高,约2040度。


晶粒硬度大,莫氏硬度9。


耐化学侵蚀,除氢氟酸和磷酸外,与大多数碱、矿物酸不起反应。


不存在显微裂纹和大的内部气孔,其强度高。


具有耐火度高,热负荷强度高、蠕变小,高密度、低透气性,热震稳定及耐磨性好。热收缩率低、纯度高的特点。


2、尖晶石浇注料


什么是尖晶石:


是离子晶体,属立方晶系空间群,分子通式为AB2O4,式中A为二价正离子,B为三价正离子。这类晶体称为尖晶石。以MgAL2O4为代表,其它还有ZnAL2O4、FeAL2O4、FeCr2O4、FeMgFeO4。


特点:


热振稳定性好。


抗侵蚀性好。


具有硬度大,化学性能稳定、熔点高等良好的性质。


3、莫来石浇注料


莫来石:3Al2O3•2SiO2。它在自然界中是由叶蜡石


Al2(Si4O10)(OH)2脱水而来。浇注料热态强度高,抗剥蚀性能好,具有较高的抗热冲击能力和抗结构剥落性能。


4、抗结皮浇注料


由于SiC属于中性材料,不与碱反应,具有极好的耐碱性,由其组成的浇注料不与水泥生料反应,具有良好的抗结皮性,耐磨性好,耐水泥生料冲刷,延长了使用周期。


常用耐火浇注料性能表



注:冷压强度:1100*3H;抗折强度:1100*3H;线变化率:1100*3H


耐火材料的检测


一、耐火材料理化性能的检测


1、耐火砖的检测项目:主要化学成份含量、常温耐压强度、热震稳定性、荷重软化温度四个项目。


2、耐火浇注料的检测项目:主要化学成份含量、耐压强度、抗折强度、烧后线变化率、体积密度五个项目。


上述理化性能的检测应到国家认证的耐火材料产品质量监督检验测试中心检测。




二、耐火砖常规检测记录及超标处理情况表


1.每种材质填写一份。


2.为什么大头、小头的误差允许1mm,长度误差允许2mm,高度误差允许1%?


解 释:大、小头误差1mm可以用灰浆来调节,长度误差2mm可以通过砖侧面的膨胀纸板及灰浆来调节。高度允许1%,这是一种表示形式,集团窑内使用的耐火砖 有三种不同的高度:200mm、220mm、250mm。不同高度砖的误差限制是不一样的,但是不能超过2-2.5mm,一般情况下,我们应控制在 1-1.5mm。这个误差也是火泥可以调节的。


3.平整度:控制在0.5mm。


解 释:用塞尺来检测砖大面的平整程度,常用的塞尺规格有0.1、0.2、0.25、0.3、0.4、0.5六种。砖的平整度最大值不能超过0.5mm。在操 作上,我们最好是控制在0.2-0.3mm为宜。能通过0.5mm的塞尺,就说明该砖的平整度不好,应多开几箱,多测几块(这是因为超过0.5mm的标准 值,在封口时,砖容易压碎;砖在窑内生产后由于窑的转动,砖的大面相互挤压,也易产生碎裂)如果还是这样的话,就应与供应商联系,由业主、我方、供应商共 同确定相应的施工砌筑方案。并且由供应商承诺这批砖的使用质量。


4.单重:砖的理论单重可以计算,也可以用厂家提供的。我们将砖的实际重量是与理论重量比较,估测砖的质密程度。


解释:砖的重量偏差±0.5为宜。如偏重说明砖尺寸可能偏大、或受潮;偏轻说明气孔率大、质地松、达不到标准密度。对于超出范围的砖,供应商没有说明和承诺,可以不用。


5.边损、角损、裂纹、凹坑、熔迹、鼓包


解释:这些缺陷都是砖在制作、烧成、包装、运输过程在产生的损伤和缺陷,上述现象只要在表格上的数值范围内,就是可以使用的砖。一般来讲,抽样6块砖不应有这些情况出现,如发现有一到二块,应再开一箱,还有这种现象,就应联系供应商,询问情况。并做好相关备忘。


三、取样规则


耐火砖尺寸、外观、断面检查和理论性能检验的试样,采用随机取样方法:外观质量每批以十吨为限,理化性能每批以六十吨为限进行取样。外观、尺寸、单重检验取20块,理化性能检验取6块。每种型号耐火砖取样数量不得少于3块。



四、物理检验


1、常温物理性能:显气孔率、吸水率和体积密度,真密度和真比重,常温耐压强度、抗折强度。


2、热性能检验:耐火度,热膨胀、差热分析、重烧线变化,抗渣性能、热震稳定性。


3、热机械性能检验:荷重软化开始温度,高温蠕变性、高温抗折强度,高温耐压强度。


(一)显气孔率、吸水率和体积密度


显气孔率、吸水率和体积密度,属于耐火材料的宏观组织结构。是与耐火材料的烧结程度、抗压强度、荷重软化开始温度、热震稳定性、热传导、抗渣性等性能均有密 切关系,它的检验对于控制耐火材料工艺操作、评定耐火材料质量以及耐火材料使用性能都有重要实际意义,所以显气孔率、吸水率和体积密度是耐火材料的基本性 质,也是耐火材料的常规检验项目,一般用这三项指标来表示材料的致密程度。


气 孔一般由开口气孔(包括贯通气孔)及闭口气孔组成,开口气孔—与大气相通,贯通气孔—不仅与大气相通,而且贯通制品的两面,闭口气孔—密闭在材料中不与大 气相通的气孔。由于开口气孔在制品使用中能直接与外物(如熔渣等)相接触,因此它对制品的影响要比闭口气孔严重,同时在测材料气孔时,闭口气孔的体积不能 直接测定,只能测得与外界相通的气孔的体积,所以耐火材料的气孔通常都用显气孔率表示。


1、显气孔率、吸水率和体积密度的定义


显气孔率=开口气孔的体积/总体积×100%


吸水率=开口气孔中吸收水的质量/干燥试样质量×100%体积密度=干燥试样质量/总体积×100%


2、试验注意事项


1)试样尺寸要求:体积为50~200㎝2,棱长最长不超过80mm;


2)外观要求:应平整、干燥试样刷干净(切割中产生的细粉、裂纹的颗粒)无缺角掉棱、无肉眼可见的裂纹、无麻面。


3)必须在110℃下烘干到恒重,以充分排除附着水。


4)同一试样必须在同一台天平上称量,避免称量误差。


5)试样排气必须达到规定的真空度和抽气时间,液体必须完全淹没试样。


6)称量表观质量时,要注意吊蓝及试样是否附着有空气泡。


7)擦拭饱和试样表面的过剩液体时,防止气孔中的液体被吸出。本试验方法的精度主要决定于从试样表面擦去水分的恒定性与称量的精度。



(二)常温耐压强度


耐火材料常温耐压强度是表示制品在室温下,单位面积上所能承受的最大压力,如超过此压力材料则破坏。它是考核制品质量的重要力学指标,与气孔率、体积密度、热震稳定性都有直接的关系。


1、试样的形状尺寸要求


立方体:制品厚度小于或等于100mm时,按制品厚度取立方体,厚度大于100mm时,取连


长100mm的立方体。


圆柱体:直径50±1mm,高度50±1mm,对不够取得上述尺寸的制品按最大的可能取圆柱体


(直径与高度尺寸相同)。


2、制样


1)试样的受压面应平整,受压方向应与制品成型压力的方向一致,制样时应在试样上标明受压的方向。


2)试样外观不应有因制样造成的缺边、掉角、裂纹等缺陷,如有则须另行制样。


3)通常烧制品的试样,风干即供试验,如受过潮湿,必须在试验前于110±5℃烘干2小时,然后自然冷却到室温。


3、结果计算


P=F/S


P—耐压强度,MPa


F—压碎试样的最大载荷,NS—受压面面积,mm2


五、化学检验


(一)化学分析成分:Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、SiO2、K2O、Na2O、SiC、烧失量、灰分、挥发分、固定碳。


(二)分析方法有:重量分析、容量分析


1、重量分析:是将被测组分变为一定形式的化合物后,通过称量该化合物的重量来计算测组含量。根据处理方法的不同,重量分析可分为沉淀法、气化法、电解法等。




1)沉淀法:将被测组分形成难溶化合物沉淀,经过过滤、烘干及灼烧最后称重,由所得重量计算被测组分的含量。(BaSO4)


2)气化法:通过加热或其他方法使样品中某种挥发性组分逸出后,根据样品减轻的重量计算该组分的含量,或者当挥发性组分逸出时,选一种吸收剂将它吸收,然后根据吸收剂增加的重量计算该组分的含量。


3)电解法:利用电解原理,使金属离子在电极上析出,然后称重,计算其含量。


2、容量分析:是将一种已知准确浓度的试剂溶液(标准溶液),用滴定管滴加到被测物质的溶液中,至物质间到达等当量反应时(用指示剂的颜色改变来判断),由试剂溶液的体积和浓度,计算被测物质含量的方法。


容量分析的优点:准确度高、应用范围广、操作简便、快速等。


缺点是:灵敏度低、不适于微量组分的测定。


容量分析根据反应类型又分为酸碱滴定法、络合滴定法、氧化还原法、沉淀滴定法。


1)酸碱滴定法又称中和法,常用HCI和NaOH为滴定剂。水泥生料中碳酸钙的测定就采用此法。


2)络合滴定法:常用的络合剂为EDTA,它与大部分金属离子能1:1定量络合。根据滴定的方式又分为:直接滴定法、返滴定法、置换滴定法、间接滴定法。直接滴定:如Ca2+、Mg2+。


返滴定:Al3+与EDTA形成一系多羟络合物,络合缓慢,络合比不定,故加入过量的EDTA


加热煮沸,使Al3+与EDTA定量络合,然后用Cu2+或Zn2+标准溶液返滴EDTA。


置换滴定:利用置换反应,从络合物中置换出等量的另一种金属离子或置换出EDTA,然后滴定。


间接滴定:一些不能与EDTA定量络合的金属离子,可同一化合物中将其分离,通过络全滴定其他离子,来间接滴定被测的离子。


六、耐火砖供货的书面材料


1、质保书


2、出厂产品理论指标及试验方法


3、施工指导书


4、砖型图


5、产品装箱单


6、产品合格证


这些都是验收的依据。                          


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