粘土磚屬于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕,對堿性物質的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好,耐急冷急熱。
粘土磚的耐火度與硅磚不相上下,高達1690~1730℃,但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因為粘土磚中除含有高耐火度的莫來石結晶外,還含有接近一半的低熔點非晶質玻璃相。
在0~1000℃的溫度范圍內,粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹,線膨脹曲線近似于一條直線,線膨脹率為0.6%~0.7%,只有硅磚的一半左右。當溫度達1200℃后再繼續(xù)升溫時,其體積將由膨脹大值開始收縮。粘土磚的殘余收縮導致砌體灰縫的松裂,這是粘土磚的一大缺點。當溫度超過1200℃后,粘土磚中的低熔點物逐漸熔化,因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊,從而產生體積收縮。
粘土磚是以粘土熟料為骨料,耐火粘土(軟質粘土或半軟質粘土)為結合劑制成Al2O含 量為30%~ 48%的耐火材料。它是一種用途廣泛、產量大的耐火制品。
耐火粘土磚是以耐火粘土為原料生產的耐火制品。在工業(yè)上使用十分廣泛。粘土磚質耐火磚分為普通粘土磚、多熟料粘土磚、全生料粘土磚和高硅質粘土磚等品種。
粘土制品性質在較大范圍內波動,這是因為制品的化學組成及生產工藝的差別所致。粘土制品一般具有以下性質:
(1)化學、礦物組成。Al2O3含量為30%~ 48% ,SiO2含量為50%~ 65%及少量堿金屬、堿土金屬氧化物TiO2、Fe2O3等。礦物組成一般為:莫來石、方石英和石英、玻璃相。
(2) 耐火度一般為1580~1750C,隨Al2O3/SiO2增大而提高,當低熔物雜質含量較多時,制品的耐火度顯著降低。
(3)荷重軟化溫度約為1250~ 1450C,其變化范圍較寬。開始變形溫度較低,與40%變形溫度相差約200~ 250C。
(4)線膨脹系數較低,其熱導率亦較低。
(5)抗熱震性良好,波動范圍較大。1100C水冷循環(huán)一般大于10次。這與粘土質制品的線膨脹系數較低、晶型轉化效應不顯著以及高溫下的塑性有關。
(6)抗化學侵蝕性:因其屬弱酸性,具有較強的抗酸性渣侵蝕能力,對堿性物質侵蝕的抵抗能力較弱。
耐火粘土磚是偏酸性的耐火材料,隨著磚中Al2O3含量的增加其酸性逐漸減弱。它的熱導率是所有耐火材料中低的。其耐火度雖然高達1700°C,但荷重軟化溫度只有1300°C左右,這是粘土磚的大缺點,因此在高溫使用時不能承重、不能受壓。當其受到大量R2O侵蝕時,其軟化溫度還要進一步下降到1050°C左右,所以只能用在池壁的下部或池底溫度較低處。
粘土磚制造方法較多,可以手工成型、搗打成型、擠壓機成型、泥漿澆注成型和三力機高壓成型等。不同的成型方法,制品的性質有很大差別。即使是化學成分、原料種類完全相同,也會由于其成型方法不同造成磚的性質不同。根據不同的使用部位采用不同的成型方法。蓄熱室格子磚,用磚尺寸小,用高壓壓力機成型制品為好;對于大型的池壁磚、料槽磚等使用真空排氣的泥漿鑄造法好;而對尺寸要求的制品用搗打法成型較好。
粘土磚主要用于冶金工業(yè),作為生產定型耐火材料(各種規(guī)格的磚材)和不定型耐火材料的原料,用量約占全部耐火材料的70%,耐火粘土中的硬質粘土用于制作高爐耐火材料,煉鐵爐、熱風爐、盛鋼桶的襯磚、塞頭磚,高鋁粘土用于制作電爐、高爐用的鋁磚、高鋁襯磚及高鋁耐火泥,硬質粘土和高鋁粘土常在高溫(1400-1800℃)煅燒成熟料使用。
耐火粘土在研磨工業(yè)、化工工業(yè)和陶瓷工業(yè)等方面也有重要的用途,高鋁粘土經過在電弧爐中熔融,制造研磨材料,其中電熔剛玉磨料是目前應用廣泛的一種磨料,占全部磨料產品的2/3,高鋁粘土可以用來生產各種鋁化合物,如硫酸鋁、氫氧化鋁、氯化鋁、硫酸鉀鋁等化工產品,在陶瓷工業(yè)中,硬質粘土和半硬質粘土可以作為制造日用陶瓷、建筑瓷和工業(yè)瓷的原材料。
粘土耐火磚是一種以粘土熟料為骨料,耐火粘土為結合劑,Al2O3含量為3048%的耐火制品。粘土磚是一種歷史悠久、用途廣泛的耐火材料。
粘土磚是由粘土礦物構成的。耐火粘土一般可分為硬粘土和軟粘土。在耐火材料制造過程中,前者大部分在煅燒后用作熟料;后者加水后可塑性好,易燒結,常用作粘結劑。
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