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磷酸鹽與高鋁磚結合的作用是什么?

發布時間:2021/9/9 17:06:04 點擊率: 來源:保溫磚 作者:榮盛耐材

磷酸鹽結合高鋁磚,是一種熱處理制成的非燒磚,具有耐磨性好,常用于冷卻器、窯口、轉窯過渡帶和冷卻帶。



磷酸鹽磚干燥基理及工藝措施。
不燒高鋁磚(以下簡稱磷酸鹽磚)主要用于水泥工業。近年來,隨著市場的逐步發展,磷酸鹽磚的銷量不斷增加。因為磷酸鹽磚生產工藝的特點是:原料、預混合、困料、混合、熱處理等,公司目前還沒有固定的生產線,穿插在各個車間進行生產。所以,合理協調各工序之間的生產和制定合理的工藝參數,對于保證質量和交貨時間尤為重要。干熱處理工藝占生產時間的50%,原干法和熱處理制度制約生產,產品質量不穩定。在生產實踐中,調整這兩個工序的工藝參數已成為一個亟待解決的問題。以特種礬土熟料為主要原料,加入適量的磷酸水溶液,通過預混、困料、混合、成型、干燥、熱處理等工制成。磷酸本身沒有粘結性,當它與特種礬土等原料的中性氧化物相結合時,磷酸鹽結合后

(H2PO4)3)磷酸氫鋁[(HPO4)3]
一般認為主要成分是[Al(H2PO4)3]。因為它在常溫下可以溶于水,所以當它被用來制成混合物時,它仍然可以長期保持可塑性,但是當它被加熱到一定溫度時,酸性磷酸鋁就會變成焦磷酸鋁和偏磷酸鋁,然后就會發生聚合反應。偏磷酸鋁聚合物[Al(PO3)3]存在于400℃以上的溫度下,由于這種新型化合物的形成、聚合以及同時形成較強的粘結作用,使其獲得強度。當溫度升高時,偏磷酸鋁也會產生分解作用。
AlPO4和P2O5、P2O5和Al2O3也可以形成AlPO4,提高結合體的強度。因此,磷酸鹽磚具有強度高、耐磨性好的特點。工藝措施成型后磷酸鹽磚體內含有4%5%。
因為是%的水分,所以磚須干燥,提高機械強度,有利于運輸、窯的操作,保證產品的外觀質量,根據公司的生產條件,規定在隧道干燥器中干燥,磚進入干燥窯前須自然干燥,干燥時間在12h以上,進入窯的溫度為60?80℃,出入窯的溫度為110?130。
溫度、干燥時間不小于48h,干燥后殘留水分≤1%;熱處理在改用煤氣作燃料的倒焰窯內進行,裝窯輕拿輕放,做到平整、穩定、直、松磚拉縫,留有火道。
磷酸鹽磚有什么特點?
磷酸鹽磚是近年來發展起來的一種新型耐火材料,采用磷酸鹽結合燒礬土集料,機壓成型,采用濃度為42.5%-50%的磷酸溶液作為結合劑。采用磷酸鋁作結合劑制成的磚為磷酸鹽耐磨磚。上述兩種磚均為不燒結磚,Al2O3含量約為80%,具有耐高溫、耐腐蝕、耐急冷熱、耐磨、耐高強度等優點,但熱傳導率較高。磷酸鹽磚適用于燒成帶,磷酸鹽耐磨磚適用于冷卻帶和放熱反應帶和分解帶的末端。磷酸鹽磚在水泥工業中被替代為高鋁磚,并被廣泛使用。
磷酸鹽磚密度2.77g/cm3。
500℃處理后,抗壓強度為105兆帕;500℃熱震63.67兆帕;1000℃熱震16.48兆帕。
負荷軟化溫度在0.6%變形時為1325~1440℃,4%變形時為1495?1550℃。
500℃為1.849;800℃為1.777;1000℃為1.748;1300℃為1.910。
平均熱膨脹系數(10~8/℃):500℃6.24;1000℃7.25;1300℃6.53。
熱震穩定性在1100℃可以承受100次水冷。

因為在生產磷酸鹽磚的同時,燒成磚的生產也很難同時控制原有的工藝參數,導致干燥車周轉不暢,影響成型工藝的正常生產,干燥熱處理時間長,影響交貨期。熱處理過程中窯道預留不當,溫度高,導致窯頂磚坯過度燒(變紅),底磚坯過度燒(變黑),大大降低了產品合格率。
根據磷酸鹽磚的干燥基本原理和隧道干燥器、倒焰窯的工作原理,對部分工藝參數進行了改進。
隧道干燥器一般采用逆流干燥原理,進入干燥器的水分高的磚與溫度低、濕度大的氣流接觸不易產生廢品,干燥進行到一定階段時,磚中的水分少,此時遇到溫度高、運轉度低的熱氣流可以加快干燥過程,磷酸鹽磚含有4%5%的水分,不能直接進入隧道干燥器。否則,在干燥過程中(主要排出磚中的水分),由于受到高溫氣流的沖擊和加熱不均勻,形成急劇不均勻的排水,特別是磚表面明顯硬化后,內部急劇排水產生的應力作用導致表面產生裂紋,因此須在空氣中自然干燥一段時間后才能進入隧道干燥器。磷酸鹽磚的干燥應采用低溫大風量干燥法。低溫有利于緩慢均勻排水,避免磚表面早期硬化;大風量有利于蒸發,帶走濕空氣,提高干燥效率。生產實踐表明,自然干燥效率可以進入隧道干燥器。

煙囪是一種間歇式窯爐,由于煙囪的吸力,迫使從火箱出來的煙通過產品、吸火孔、支煙道進入主煙道,通過煙囪進入大氣,窯內的氣流采用由上而下的倒焰方式。在低溫階段,窯內的傳熱方式主要通過熱煙通過對流傳遞給產品,產品本身通過不穩定的導熱方式將熱量從表面傳遞到中心。磷酸鹽磚的熱處理溫度為500?600℃,因此,合理安裝窯,調整窯內擋火墻的高度,使窯內氣流順暢,達到窯內溫度均勻,也便于各個溫度范圍的升溫,保溫過程中的窯溫控制,設置在窯底的吸火孔的作用是排煙,其總面積的大小和分布,對窯內擋火墻的操作控制和窯內水平截面的溫度均勻性有很大關系。如果總面積過大,氣流很快就會從吸火孔跑掉,熱量不能充分傳遞給產品,熱量利用較差,消耗較高,窯內的熱量不易控制;如果總面積過小,窯內的高溫度不易控制;如果總面積過小,則在實際情況下。

為了使窯內有足夠的熱氣流在窯內流動,防止局部磚塊過度燃燒,達到磚塊充分熱處理的目的,磚塊與窯頂、門襠火墻之間需要適當的距離、磚塊之間的距離、磚塊的寬度、磚塊的大小也須適當。
從2.1中的基本原理可以看出,磷酸鹽磚熱處理后的強度取決于磷酸鋁的聚集和反應程度,所需溫度在300℃以上。因此,當溫度低于300℃時,磚坯可以適當地提高加熱速度,以確保磚坯中殘留的自由水和空氣吸附水沒有裂紋。

磷酸鹽磚熱處理過程中的燃燒操作對產品質量有很大影響。除了按照溫度系統正確操作外,還需要保證窯內的壓力和氛圍。因此,有必要合理調整閘板和氣體與空氣的比例,以滿足需求。低溫階段(0200℃)主要是排除磚坯中殘留的自由水和大氣吸附水。閘板應打開,以增加煙囪的吸力,盡快帶走水。中溫階段(200-500℃)主要是焦磷酸鋁的生成和偏磷酸鋁的聚合反應。閘板可以適當降低,以便更好地控制窯溫,使反應充分進行;保溫階段應降低閘板,提高窯內下部溫度,使整個窯內溫度均勻一致。止火后打開閘板,窯溫降至300℃后打開窯門,使窯溫迅速下降,盡快離開窯。在整個升溫過程中,窯內的溫度、升溫速度、氣氛、壓力都在發生變化,因此需要精心調節氣氛和閘板的位置,使熱處理在微氧化氣氛中進行。

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