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耐火砖什么样是质量好及常温耐压强度介绍

发布时间:2020/7/8 17:08:58 点击率:



耐火砖常温耐压强度(缩写为CCS)是指常温下材料的单位面积所能承受的大压力。
国家标准(GB/T5072—1985)规定了致密耐火砖常温耐压试验方法:在常温下,用压力试验机以规定的速率,对规定尺寸的试样加载,直至试样断裂。然后根据所记录的大载荷和试样承受载荷的面积,计算其抗压强度。下图是一些常用耐火砖的常温耐压强度。
常温耐压强度是耐火砖的重要技术指标之一。在一般热工设备中耐火材料所承受的静载荷不大,一般不超过0.1—0.2MPa,炉顶也不超过0.4—0.5MPa,大型高炉炉底砖、热风炉炉顶,大载荷也不超过1.0MPa,除因运输和砌筑不当,使材料受撞击和挤压而可能产生破损外,很少因材料的常温耐压强度较低而破坏。现行标准中皆规定耐火砖的常温耐压强度不低于10—15MPa,对高级耐火砖要求在25—30MPa以上,主要是因为耐火砖的常温耐压强度是其组织结构的参数,特别是显微结构的敏感参数。而材料的显微结构的形成受其制备过程中各种工艺参数的制约,如原料的特征及配料比、颗粒大小和级配,以及颗粒间的结合、成型方法和烧结状态等,都对材料的显微结构有重要影响。因此,常温抗压强度是检验现行工艺状况的可靠方法。另外,通过材料的常温耐压强度可间接地评定其他力学性质的优劣,如一般耐火砖的常温耐压强度约为抗折强度的2—3倍,为抗拉强度的5—10倍;良好的耐磨性和耐冲击性等都与其较高的常温耐压强度相对应。而且,测定常温耐压强度的方法简便。因此,常温耐压强度是判断砖质量的常规检验项目。
什么样的耐火砖质量好 
欲判定高铝砖、粘土砖、电熔锆刚玉砖或硅砖的质量大概,通常可按据下列几个方面进行检查。
一、断面
将耐火砖敲断之后检查砖断面呈现的特征。均匀的浅或栈黄色断面,是粘土砖、硅砖和高铝砖的正常表征。当发现有黑色斑点或黑色熔洞比如果这些杂质分布的范围较广,即使呈微点状态,对砖坯的耐火性能都有严重的影响。此种现象多发现在半硅砖中。含有少量游离硅石的粘土砖中亦有发现。达类缺陷是由于原料中的铁质在高温下还原后与砖坯中的硅石作用成为熔点甚低的砂酸亚铁而产生的。这样的砖坯,耐火度必然很低,一般多处于1550℃以下(断面呈焦色、灰黑色、见声音清脆者,耐火度影响同此)。
此外,有的断面呈现较多的红色斑点。此类斑点是因砖坯中铁质处于氧化高铁(Fe2O3)状态的缘故。这些游离状态的高铁的熔点较高(Fe2O3的熔点1560℃),若砖坯中其他杂质不多,则对砖坯耐火度的影响比较低铁形式(FeO)为弱。此种现象常以现在低级粘土砖中。
其他,如断面呈现少量玻璃质熔疤,但砖的外表并无浮渣或瓷釉现象,则此种熔疤多是原料中的低熔杂质经高温挥发后的遗迹,它对耐火砖耐火度的影响不大。
二、烧结程度
耐火砖砖坯达到致密状态时,或者出现了较多的玻璃熔液(如粘土砖及三级高铝砖),或者坯内的结晶体发育壮大(如镁砖)或晶形转变完全(如硅砖)。此时砖坯呈现了大的常温耐压指标。具有这些特性的砖坯称为烧结良好的耐火砖。
同常纯物质的烧结温度等于该物质融化温度的0.8倍。
粘土砖的烧结温度随粘土本身的烧结温度而不一,但高烧结性的粘土砖,烧成温度一般在1300—1350℃左右,高铝砖的烧成温度一般在1450~1500℃,而硅砖的烧成温度勿可达1350~1400℃之间,半硅砖的烧成温度别介于粘土砖与硅砖之间。在上项温度制度下烧出的制品,均具有良好的烧结性能。如果此时发现砖坯断面呈现显著的瓷化现象(断口象贝壳,砖的颗粒组成被消分),则表示烧成温度过高,说明这类砖料的耐火性能较其他共烧结的砖坯为差。反之,如发现砖坯的外表和断面呈现松疏易掉粗粒等现象,在成型压力无问题时,则表示砖坯的烧成温度过低不够);说明这种砖料的耐火性能较共他只呈烧结的砖坯为高。通常也可根据上面的方法来比较不同配料或不同原料的耐火性能,即将不同配料的制品或不同原料的坯在相同的高温度下进行燃烧,检查其烧结程度。
三、外观颜色
粘土砖或高铝砖的正常颜色一般是白色、淡黄色、深黄色,但含铁较高者呈深棕色。单从耐火砖的颜色并不能准确地判别其质量的好坏。深棕色的制品固然表明耐火度核低,但是淡色并不能获明制品的耐火度一定就高,因为在这类制品中也含有很多白色杂质,如氧化钙、氧化镁、氧化钾及氢化钠等。它们在耐火砖内含量高时,可使制品的颜色谈些。因此,在检查耐火砖的质量时,除考虑共外观色泽外,必须结合高铝砖断面特征并按其烧结程度而初步判定出耐火砖性能的好坏。
四、外表缺陷
耐火砖烧成之后常发现脱棱、掉角、软化变形、裂纹、龟裂等外表缺陷。现将边些缺陷产生的原因及影响分别介绍下。
①脱棱掉角是因烧成前将生坯搬运或装窑不慎留下的痕迹。此类缺陷破坏了砖坯的规定尺寸。增加了砖坯使用时脱结剂的面积,即砌砖时砖缝必然较大。砌砖的损坏常自缝中开始,这样脱棱掉角将减弱整个砖墙的强度,对砖的寿命大大降低。脱棱掉角的砖一般只宜砌在构筑物的次要部位。
②软化变形:砖坯烧成时,温度的增加固可增加砖的强度和密度,但在超过砖坯中结合剂(加结合粘土等)完整烧结所需要的正常温度时,将使砖还发生软化变形和消失砖的颗粒组成等现象。这样的砖坯将完全失去观定尺寸,故不能使用。
③裂纹和龟裂:裂纹和龟裂的产生,对于硅砖制品,是在石英产生同质异形转化作用且砖坯的体积发生膨胀时产生的内应力的缘故;对于粘土砖和高铝砖则是烧成(或冷却)时,耐火砖内温度分布不匀所产生的过大应力所生成。同时,砖坯内残余水分在150~200℃范围内排除时,如果迅速地使砖坯表面过热到100~120℃以上,则从砖坯中心所排除的,在加热中残余的水分的蒸气会同时过热。砖内过热的水蒸气的压力提高,也可能产生裂纹和龟裂。此外,粘土在烧结时发生很大约体积变化(收缩),而当烧成速度过大时,更为显著,这也是砖坯产生裂纹的原因。
具有裂纹的耐火砖不仅强度较差,且为使用过程中有害气体的侵蚀或被冶炼金属的溶液和熔渣的冲刷创造了优越的条件,对砖坯的损坏开辟了广宽的途径。因此,具有优越的条件,对砖坯的损坏开辟了广宽的途径。因此,具有裂纹缺陷的耐火砖,亦不能则砌筑在构筑物的主要部位。    
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