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        硅莫磚的產品特點和產品優勢

        • 來源:鑫富華耐火材料廠
        • 發布日期:2020-07-15

        1.硅莫磚的物理化學性能

        硅莫磚中的“硅”指碳化硅,“莫”指莫來石,其實,硅莫磚是以高鋁礬土、碳化硅為主要原料,通過燒結制出的耐火磚。本質上,硅莫磚只是一種添加了碳化硅的高鋁磚。其中,一些產品可能摻有莫來石、“三石”、剛玉等耐火原料。

        碳化硅在超高溫、強還原條件下,由碳和二氧化硅發生反應合成。合成的特點是碳粒不動,SiO2和中間物質(SiO、Si)先變成氣相再和碳接觸并發生反應。

        2.碳化硅對高鋁磚性能的影響

        加入碳化硅后,可以大幅改善高鋁磚質的耐磨性、抗熱震性、荷重軟化溫度和抗侵蝕性,制造出綜合性能優越的新型耐火磚。

        碳化硅的莫氏硬度高達9.5。在高鋁磚中加入碳化硅,就提高了耐火磚的硬度。這樣,當磨粒和耐火磚接觸時,就限制了磨粒鑿入耐火磚的深度,減少了磨粒在耐火磚表面滑動時從耐火磚表面切割下一定物質的可能,從而提高了耐火磚的耐磨性。碳化硅具有很高的熱導率[84W/(m?K)]和適中偏低的熱膨脹系數(4.7×10-6/K)。在高鋁磚中加入碳化硅,則提高了材料的熱導率,降低了材料的熱膨脹系數。從而,可以顯著改善高鋁磚的抗熱震性。

        碳化硅氧化后形成SiO2和CO,SiO2再和Al2O3反應形成莫來石。這兩個反應都伴隨很大體積增加。反應產物莫來石也具有良好的高溫性能。所以,適量加入碳化硅有助于補償耐火磚的重燒收縮,提高荷重軟化溫度和抗蠕變性。

        早,西方國家的技術人員認為水泥窯中高鋁磚的上限使用溫度為1300~1350℃。如果超過1300℃,水泥熟料中的CaO和耐火磚中Al2O3、SiO2反應形成的富含CAS2、C2AS產物將被燒流,失去保護的耐火磚將很快損毀。因此,水泥窯高溫帶包括燒成帶和過渡帶都需要使用堿性磚。目前,這一觀點因中國人發明了硅莫磚而需要作出修正。

        加入碳化硅后,改變了高鋁磚的侵蝕機理。這一改變起因于SiC的氧化。

        ,硅莫磚表面的SiC氧化成SiO2,堵塞了磚表面的氣孔,使磚內氣氛變為還原態。

        第二,硅莫磚內部的SiC活化氧化,形成的SiO氣體擴散至耐火磚表面,進一步氧化形成SiO2。

        第三,新生的SiO2與其他物質一起形成了高黏度的玻璃相,封堵了氣孔,減緩了氧的進入,維持了磚內的還原氣氛。所以,當硅莫磚表面原有的高黏度玻璃相保護層被侵蝕減薄后,氧氣進入硅莫磚,磚內部的SiC發生活化氧化,產生的SiO氣體又在耐火磚表面氧化成SiO2,建立起新的保護層。如此循環往復,就大幅度地減慢了耐火磚的侵蝕,提高了耐火磚的壽命。

        3.硅莫磚的品種和性能

        硅莫磚是一種高鋁碳化硅質耐火磚。若在硅莫磚中再添加不同的特種耐火原料,還可以繼續提高硅莫磚的某些性能,也就可以將改性后的硅莫磚分成不同的子類。例如,在硅莫磚制磚料中用一部分紅柱石代替礬土,可以制出硅莫紅磚。硅莫紅磚除具有良好的耐高溫、耐侵蝕性外,還具有比硅莫磚更好的抗熱震性。

        很多水泥工廠的實踐證明:硅莫紅磚或硅莫磚用于5000t/d新型干法水窯的上過渡帶可以獲得12個月的壽命;用于2500t/d新型干法水泥窯的上過渡帶,可以獲得1~2年的使用壽命,相當于鎂鋁尖晶石磚的150%~200%。

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