news center
新闻中心
Contact Us
联系我们



攀枝花市昊大耐火材料有限公司

服务热线: 王经理:18808193877,13813685689.
座机:0812-3315280
电子邮箱:401615269@qq.com
QQ:401615269
地址:攀枝花市东区弄弄坪中路204号附1号(市交警四大队旁)
你现在的位置:网站首页 > 新闻中心 > 行业新闻 > 行业新闻
粉煤灰在轻质耐火材料和不定型耐火材料生产中的应用。
更新时间:2019-01-17 18:42:57
8、粉煤灰在轻质耐火材料和不定型耐火材料生产中的应用。粉煤灰在轻质耐火材料方面的应用是近几年才发展起来的,它的研究开发推动了窑炉行...

粉煤灰在轻质耐火材料和不定型耐火材料生产中的应用

    粉煤灰在轻质耐火材料方面的应用是近几年才发展起来的,它的研究开发推动了窑炉行业的技术进步。本文论述用粉煤灰漂珠生产耐火材料的工艺过程,旨在加大粉煤灰生产耐火材料的推广应用进程。

关键词: 漂珠、轻质耐火材料、隔热耐火材料、粉煤灰漂珠砖

1 基本原理:

耐火材料中气孔率高、体积密度低的称为轻质耐火材料,具有多孔结构和高的隔热性,故也称隔热耐火材料。耐火材料由主晶相和基质组成,由于材料结构不同(如颗粒大小及分布、气孔率、孔径及分布),其热传导方式也不同,因而直接影响材料的热传导性能。在主晶相和基质中热量以传导方式进行,而在气孔中热量以辐射和对流方式进行。其在气孔中能有效阻止气热量传递,轻质耐火材料具有的多孔结构和低的体积密度使其具有隔热节能作用。

粉煤灰

1.1粉煤灰漂珠理化性能

利用粉煤灰漂珠生产的轻质耐火材料,能有效克服传统方法(可燃物加入法、泡沫法、化学法等)生产的耐火材料比重较大、结构不均匀、机械强度低、外形变化大、生产周期长、生产效率低以及隔热性能差等缺点,有较好的推广应用前景。空心漂珠与粉煤灰属同源物质,具有优良的耐热、隔热、绝缘等性能,是一种多用途的材料,其内部充满CO2和N2,含量分别为5885 %、1541 %;其物理化学特性随煤种、燃煤锅炉结构、燃烧工况、燃烧方式而异。

1.2漂珠的矿物组成

漂珠矿物组成中,硅酸盐玻璃相占8085 %, 莫来石占1015%,其他矿物(包括石英变体)约占5 %;粒径为20250μm,密度为2.102.20g/cm3, 比表面积30003200cm2/g。其耐火度随Al2O3含量而变化;Al2O3含量在2530 %时为16101650℃, Al2O3 含量在3034 %时为16501790℃, Al2O3含量在3540%时为16901730 ℃。

1.3漂珠的热相变化

由常溫到1000℃,漂珠球体发生变化;1000℃时,开始出现方石英晶体球体收缩;1200℃时析晶明显; 12001250℃时物料中的Al2O3和SiO2所形成的莫来 石含量趋于稳定,方石英含量达到高值,球体变形显 著且相互粘结;温度达到1300℃以上时,漂珠中硅酸盐玻璃相熔融程度加剧,坯体过烧。

2、粉煤灰漂珠砖

漂珠砖是以漂珠、粉煤灰为主要原料辅以结合粘土、高铝矾土、熟料等原料制造而成。其机械强度、耐高温性能、热导率及使用性能都优于中档隔热材料, 甚至可与硅酸铝纤维相媲美。因此,是一种较好的和用途广泛的新型隔热耐火材料。

2.1生产工艺流程

漂珠砖生产多采用半干法成型,工艺流程如下:

漂珠干燥(除铁)→配料(结合剂 添加剂)→混料→困料→成型→干燥→烧成→拣选包装

2.2漂珠和结合剂的选择

2.2.1漂珠的选择

空心漂珠的物化性能因煤种及操作方法不同而有较大波动,生产中可将其分级利用。一般说来,以选用容重小于0.4g/cm3、珠体表面光滑、整珠率在98 %以上且铁含量较低的较为合适。在应用于生产时,还要重视漂珠的粒度组成,它可以影响制品的成型性能、烧成工艺和使用性能。

2.2.2结合剂的选择

漂珠属非塑性材料,颗粒细小,比表面积大,合理选择结合剂并确定其用量是生产漂珠砖的关键之一。

选用结合剂应遵循三个原则:

①常温时,结合剂应与漂珠表面有良好的物理吸附和化学亲合作用,能均匀分散于漂珠体表面并形成一层均勾粘结膜;加压和干燥后,漂珠仍能很好地粘结在一起,使坯体具有一定的强度;

②在中温范围内,结合剂仍能较好地粘结漂珠,使坯体强度不致降低或有所提高;或者结合剂能与漂珠表面发生物化反应,生成物仍具粘结漂珠的能力;

③结合剂在高温下稳定,比中温时能更好地粘结漂珠,或在高温下能与漂珠表面发生一定的反 应,生成稳定的具有较高强度的莫来石相,有利于制 品强度提高或其他性能的改善。

常用的结合剂包括无机型、有机型和复合型三 类:无机型结合剂有耐火粘土、水玻璃、硫酸铝、磷酸 二氢铝、氯化铝等;有机型结合剂有糊精、羧甲基纤维素、酚醛树脂、脲醛树脂等;复合型指结合剂是将两种或几种结合剂混在一起使用的结合剂。

这里需要指出,对使用的结合剂,一般需预作处理。如以耐火粘土为结合剂时,要选择那些具有高塑性和高分散性的,在使用前要进行细碎处理;以树脂类为结合剂时,则要事先进行稀释,像糊精和羧甲基纤维素等要预先使之水解。此外,生产中还要根据轻质隔热砖的技术要求及配方中漂珠的用量,选用不同的结合剂,并确定其******用量。

2.3 生产工艺

2.3.1 配方

制定漂珠砖配方时,应根据漂珠的技术指标,确定漂珠及结合剂的用量,并应注意配方中生料和熟料的比例。当漂珠的物化性能发生变化时, 应及时调整其用量和种类。配料时也可采取引入烧失物或其他轻骨料的办法以调整其体积密度和改善制品的使用性能。比如在配方中引入球状烧失物,不仅可以降低制品的比重,而且可使制品的重烧线变化和导热性能得到提高。表2列出各种标号制品的漂珠用量。

 

2各种标号制品的漂珠用量 (%)

2.3.2 混炼

半干法成型时,宜采用强制式搅拌机混料。在加料顺序上,一般情况下,结合剂及水应在漂珠和其他物料混勾后加入,以保证混料的均一性。 半干性成型时,物料的干混时间控制在34min,湿混以5min为宜。混料后,物料成型的水分应在1320%之间,生产过程中,还要视季节变化和制品指标要求适当调整。

2.3.3 困料

通常在半干法混炼后,短时间内有的原料很难达到水分均一。如立即成型,坯体容易变形,影响制品制质量。困料时间一般为8个小时,泥料表面在困料时间内应尽可能避免干燥。困料还可使泥料中的粘土充分水解,泥料塑性提高,便于成型。

2.3.4 成型

漂珠呈玻璃状,表面光滑,成型时物料容易移动,所需压力不太大,以1530t静压为宜。成型时往往会出现某些缺陷,此时应立即进行处理,防止不合格品进入下一工序。比如:出现粘模时可在模具上涂一些氧化铝细粉,出现起层时可采取两次加压或静止加法解决。此外,常见的缺陷还有烧失物、加入物因弹性后效而发生层裂现象,此时可适当增加物料的含水率。

2.3.5 干燥

空心漂珠砖的坯体具有细微粒结构,水分比较容易排出,且采用的是半干法成型,坯体内含水率不高,故可采取快干法以提高生产效率。坯体干燥可采用干燥室,也可采用隧道式干燥器。干燥器所需热量由窑炉所排废气提供。采用隧道式干燥器时,应使空气与坯体逆流运动,让坯体温度稳定升高,以维持坯体的结构致密。若采用干燥室干燥,坯体应侧放在坯板上,相互间应留有空隙,以便干燥介质流动通畅和水分快速排出一般经验,干燥介质的温度不超过150℃,当干燥后的坯体含水率不超过4%时, 即可入窑烧成。但

2.3.6 烧成

烧成是漂珠砖的质量控制关键。漂珠砖烧成温度取决于漂珠和其他原料的矿物组成,如烧成温度过低,则砖坯烧结不好,烧成温度过高,则砖坯收缩过大,影响制品的使用性能。一般烧成温度控制在1200℃1290℃,保温24小时。烧成过程除应严格烧成制度外,还要注意装车方法,否则会导致大量制品质量下降。

3、粉煤灰漂珠用于制造不定型耐火材料

3.1用作隔热耐火泥浆骨料

粉煤灰漂珠粒径小,筛选后可用作隔热耐火泥浆的骨料,一方面能降低泥浆的导热系数,另一方面有利于泥浆施工。轻质耐火泥浆粒径较同材质的重质耐火泥浆大一些,由于粉煤灰的使用使泥浆流动性增大,易在砖表面铺展开来,使砌筑灰縫饱满。

3.2用于制作多孔熟料骨料

多孔熟料是将多种耐火粉料用增孔技术配料成球或压坯,再经高温煅烧而得,其内部呈多孔状或蜂窝状,骨架牢固。多孔熟料生产方法有多种,而将粉煤灰、漂珠作为低熔物加入属常用方法。粉煤灰漂珠可直接掺入,以保持其本身的中空球状,至于其颗粒尺寸及用量可根据多孔熟料性能的要求确定。如生产高强度粘土质多孔熟料,除采用矾土熟料、软硬质粘土等耐火粉料外,还应加入Al2O3含量大于33 %的漂珠,然后用水混练、压坯、脱模、烘干、烧成。烧成温度13201350℃,保温46min,烧后抗折强度约3.5MPa ,成品的体枳密度约为1.131.17g/cm3。

3.3用于轻质浇注料

采用优质骨料和结合剂辅以漂珠,可配制优质隔热耐火浇注料。粉煤灰漂珠粒径小、质轻、中空、壁薄坚硬,因而能降低轻质耐火浇注料的体积密度;又由于其有一定活性,故对强度有一定贡献。粉煤灰漂珠的引入能改善轻质浇注料的和易性,满足浇注料的施工性能。作为耐火浇注料的基质材料,粉煤灰漂珠与轻质多孔骨料组成较为均匀的气相连续结构,从而降低材料的热导率。轻质耐火浇注料的体积密度随漂珠用量增加而下降,但耐压强度变化不明显。

4、影响漂珠制品使用性能的因素

制品的机械强度影响制品机械强度的因素较多,其中主要的是漂珠与结合剂的掺量及种类。同一标号的产品其耐压强度一般随漂珠和结合剂的掺量增加而提高。

制品的重烧线变化(漂珠对制品重烧的影响)重烧线变化的大小关系到制品的使用性能。其影响因素主要是原料的灼減量和高温状态下产生的液相量,灼减量越大液相量越多,制品线收缩越大。因此对原料要尽量选择那些灼減量小、杂质含量低的。此外,在配方中引入适量膨胀材料,如蓝晶石、石英等,也能在一定程度和一定范围内提高制品的高温荷软性。

隔热性能轻质隔热材料的导热系数越低,保温性能越好。实践表明,导热系数与原料的种类、粒度、气孔率和气孔大小有关,体枳密度越低导热系数越低,隔热性能越好。制品内闭口气孔越多导热系数越低。生产低导热制品时,要综合考虑,力求******。

   备注:攀枝花市昊大耐火材料有限公司拥有全套的不定型耐火材料生产设备及严格的质保体系和完善的检测手段,并不断研制开发新产品。我司生产六大系列,三十多个产品,其中包括:浇注料顶制件、转炉出钢口挡渣棒、整体全均质挡球渣、高炉出铁沟捣打料、高炉出铁沟炮泥、冶金喷枪、RH或CAS-OB浸渍管、高强度钢钎刚玉浇注料、高铝低水泥浇注料、中间包挡渣堰和喷涂料、轻质浇注料、回砖窑专业浇注料等,本公司王经理:18808193877提供24小时在线服务热线,欢迎广大新老客户来电咨询洽谈相关业务。