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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。
粘土制品性质在较大范围内波动,这是因为制品的化学组成及生产工艺的差别所致。粘土制品一般具有以下性质:
(1)化学、矿物组成。Al2O3含量为30%~ 48% ,SiO2含量为50%~ 65%及少量碱金属、碱土金属氧化物TiO2、Fe2O3等。矿物组成一般为:莫来石、方石英和石英、玻璃相。
(2) 耐火度一般为1580~1750C,随Al2O3/SiO2增大而提高,当低熔物杂质含量较多时,制品的耐火度显著降低。
(3)荷重软化温度约为1250~ 1450C,其变化范围较宽。开始变形温度较低,与40%变形温度相差约200~ 250C。
(4)线膨胀系数较低,其热导率亦较低。
(5)抗热震性良好,波动范围较大。1100C水冷循环一般大于10次。这与粘土质制品的线膨胀系数较低、晶型转化效应不显著以及高温下的塑性有关。
(6)抗化学侵蚀性:因其属弱酸性,具有较强的抗酸性渣侵蚀能力,对碱性物质侵蚀的抵抗能力较弱。
轻质粘土砖(粘土隔热砖、粘土保温砖)
轻质粘土砖系指含Al2O3在30%~46%的轻质耐火制品,以黏土熟料或轻质熟料和可塑粘土为主要原料,通常采用可燃物法生产,也可采用化学法或泡沫法形成多孔结构。配料与水混合制成可塑泥料或泥浆,以挤压成型或浇注成 型,干燥后于1250~ 1350C氧化气氛中烧成。常用轻质黏土砖的体积密度为0.75~ 1.20 g/cm3,耐压强度为2.0-5.9 MPa。轻质粘土砖的用途广泛,主要用于各种工业窑炉中不接触熔融物和无侵蚀气体作用的隔热层材料,使用温度为1200~ 1400C。我国标准(GB3994- -1983)按体积密度分为NG-1.5,NG-1.3a,NG-1.3b,NG-1.0,NG-0.9,NG-0.8NG-0.7,NG-0.6等十种牌号。
粘土砖的优点:
1、粘土砖在高温下呈弱酸性,抗碱性熔渣侵蚀的能力稍差,但随Al2O3含量提高而增强,热稳定性较硅砖、镁砖为好。
2、质量合格的高炉粘土砖经干燥处理后真空磷酸浸渍、二次低温烧成的磷酸浸渍制品,可用于砌筑高炉炉身上部炉衬。
3、粘土砖就地取材,价格便宜,,还有防火、隔热、隔声、吸潮等优点,在土木建筑工程中使用广泛,废碎砖块还可作混凝土的集料。
4、粉煤灰粘土砖以粉煤灰为主要原料,掺入煤矸石粉或粘土等胶结材料,经配料、成型、干燥和焙烧而成,可充分利用工业废渣,节约燃料。
粘土砖主要用于冶金工业,作为生产定型耐火材料(各种规格的砖材)和不定型耐火材料的原料,用量约占全部耐火材料的70%,耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料,炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖,高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥,硬质粘土和高铝粘土常在高温(1400-1800℃)煅烧成熟料使用。
耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖,高铝粘土经过煅烧,然后与石灰石混合制成含铝水泥,这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。
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