浸漬SiC高鋁耐火磚-硅莫磚介紹
SiC浸漬高鋁磚是以莫來(lái)石（2Al2O3.2SiO2）和碳化硅（SiC）組成的耐火磚（國(guó)內(nèi)又稱硅莫磚）。其特點(diǎn)是既有莫來(lái)石的抗高溫性能，又具備碳化硅的耐磨、抗堿侵蝕等優(yōu)點(diǎn)。在SiC產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，含SiC的耐火澆注料在制造過(guò)程中沒有多大困難，而在制造耐火磚時(shí)卻遇到了麻煩。其原因是在生產(chǎn)高鋁磚時(shí)，溫度均超過(guò)1200℃，而產(chǎn)品中的SiC在生產(chǎn)過(guò)程中，當(dāng)溫度在900~1000℃時(shí)氧化，生成SiO2給制造帶來(lái)困難，以至于在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)沒有形成耐火磚產(chǎn)品。
20世紀(jì)90年代末，RHI耐火材料公司通過(guò)特殊的制造方法，將SiC和一些揮發(fā)物質(zhì)浸漬到高鋁磚的孔隙內(nèi)，然后加熱，在此過(guò)程中，易揮發(fā)的物質(zhì)都從氣孔中排出，剩下不易揮發(fā)的SiC和氧化物質(zhì)，并使之與氣孔隔離，此方法所制得的SiC浸漬高鋁磚的容重少量增加，孔隙率小量下降，而冷破碎強(qiáng)度和荷軟溫度等項(xiàng)均有所變化。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試SiC浸漬高鋁磚的耐堿性能，為原有襯磚的3~7倍，在一些堿、硫、氯侵蝕嚴(yán)重的生產(chǎn)線上使用，其結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室相近，使用周期幾乎提高了200%以上。
SiC浸漬高鋁磚的結(jié)構(gòu)致密，SiC通過(guò)氧化生成連續(xù)的SiO2致密層，阻止了堿性氣體和熔體的侵蝕，熱導(dǎo)率高，熱膨脹系數(shù)低，制品的熱抗震穩(wěn)定性好，不易斷裂和產(chǎn)生剝落。另一個(gè)特點(diǎn)是使用中產(chǎn)生微膨脹，有利于提高筒體與磚之間的緊密結(jié)合，具有良好的體積穩(wěn)定性。產(chǎn)品中的Al2O3含量及SiC含量發(fā)生變化，性能也隨之變化，由此出現(xiàn)了不同性能的產(chǎn)品。此類產(chǎn)品首先應(yīng)用在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)低溫且堿、硫富集的過(guò)渡帶后部，在取得成功的基礎(chǔ)上逐步向高溫部位推進(jìn)。SiC浸漬高鋁耐火磚，不僅具有較高的使用溫度，而且抗堿侵蝕性能強(qiáng)，此外SiC含量低的浸漬高鋁磚的熱導(dǎo)率較以氧化鎂為主的堿性磚有所降低，可以降低窯筒體溫度，受到用戶歡迎。此類襯磚已在國(guó)外一些耐火材料公司生產(chǎn)，Al2O3含量約50%浸漬SiC高鋁耐火磚的冷破碎強(qiáng)度和荷軟溫度較常規(guī)的耐堿轉(zhuǎn)均有提高，也可用于回轉(zhuǎn)窯尾端及預(yù)熱器分解爐系統(tǒng)溫度較高的部位，目前此類產(chǎn)品已用于預(yù)分解窯系統(tǒng)內(nèi)，取得了效益。國(guó)外某公司曾對(duì)一臺(tái)φ5.2m的預(yù)熱器窯在試用前后進(jìn)行了對(duì)比，通過(guò)對(duì)使用一年后剝落的殘片進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)普通高鋁磚的殘片內(nèi)原磚成分僅剩5%，95%為堿侵蝕部分，而浸漬SiC高鋁磚殘片內(nèi)的原磚成分為60%，堿侵蝕部分為40%，充分反映出其抗堿性。
Al2O3含量約50%的浸漬高鋁磚雖然具有較強(qiáng)的抗堿剝落性能，但其荷軟溫度僅為1450~1550℃，難于滿足預(yù)分解窯內(nèi)溫度更高部位的過(guò)渡帶。必須指出的是，負(fù)載耐火度1550℃的浸漬SiC耐火磚內(nèi)，僅含SiC13%~17%，熱導(dǎo)率就高達(dá)2.9W/（m.K），在窯內(nèi)使用極易造成筒體溫度過(guò)高，增加散熱損失，還易引起窯筒體向后膨脹加大窯尾密封裝置的磨蝕損壞。而SiC含量4%~7%的火磚耐火度為1450℃，僅適用于窯內(nèi)低溫部位，但熱導(dǎo)率為1.6W/（m.K），也易使筒體溫度偏高。開發(fā)熱導(dǎo)率低，抗堿、耐高溫的耐火磚，是耐堿侵蝕制品的發(fā)展趨向。
SiC浸漬到紅柱石成份內(nèi)，取得了較好效果，一方面提高耐火磚的使用溫度，在一定程度上又抗堿鹽侵蝕，此類產(chǎn)品用于回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度較高的部位，取代堿性磚，可適當(dāng)降低筒體溫度，是SiC浸漬磚的一個(gè)發(fā)展方向。
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