提高窯爐的工作效率和降低熱耗及減輕自身質(zhì)量的重要措施之一就是采用輕質(zhì)耐火材料代替重質(zhì)耐火材料構(gòu)筑窯爐襯［1］。輕質(zhì)硅磚屬于硅質(zhì)隔熱耐火磚，輕質(zhì)硅磚主要用于焦?fàn)t、熱風(fēng)爐、玻璃窯等窯爐保溫層和要求隔熱或減輕自重而不與熔融物直接接觸、不受侵蝕性氣體作用、不遭受溫度急變的窯爐各個(gè)部位。在高溫下使用，不能與堿性耐火材料接觸。
輕質(zhì)硅磚通常采用細(xì)碎的硅石做原料，在配料中加入易燃物質(zhì)或采用氣體發(fā)生法形成多孔結(jié)構(gòu)，經(jīng)燒成而制得，也可制成不燒制品。
本文采用破碎后的廢硅磚熟料為原料，制備輕質(zhì)硅磚過程中，混料時(shí)向原料中添加一定的燒失物，如鋸末、煤粉、焦炭或一些復(fù)合物等，這些燒失物在燒成過程中容易燒失揮發(fā)，從而有利于提高制品的氣孔率，降低體積密度，降低導(dǎo)熱性能，增強(qiáng)輕質(zhì)磚在使用過程的隔熱、保溫效果。本文研究了在采用臨界粒度 2.18mm 的廢硅磚熟料研制輕質(zhì)硅磚時(shí)中加入不同的燒失劑給制品帶來的影響。
1 試樣制備
? ? 為節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，本文選用臨界粒度2．的廢磚熟料作為原料。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，選用無煙煤粉、XW 復(fù)合物、焦炭粉等作為輕質(zhì)硅磚的燒失物分別進(jìn)行添加填充實(shí)驗(yàn)。
泥料混煉采用 400kg 帶碾輪混煉機(jī)混煉，混煉時(shí)，先將顆粒料準(zhǔn)確稱量后加入濕碾機(jī)中混煉，加入結(jié)合劑、外加劑混煉 10min，加入燒失物混煉 20min 出料，進(jìn)入料斗困料 2h 后成型。成型設(shè)備采用 260t 摩擦壓磚機(jī)壓制成型，該壓機(jī)沖壓平穩(wěn)，壓力適中，采用紅外線電熱干燥器對(duì)制品進(jìn)行干燥，可以提高干燥效率并減少磚坯污染，制品的干燥溫度設(shè)定為 150℃，再根據(jù)磚坯的形狀、大小、單重等實(shí)際情況調(diào)整磚坯干燥保溫時(shí)間，并按特定的燒成溫度曲線隨隧道窯燒成。研制出添加不同燒失物的輕質(zhì)硅磚。
2 結(jié)果與討論
2.1 以煤粉為燒失物
? ? 本實(shí)驗(yàn)將煤粉作為單一燒失物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過同時(shí)改變煤粉與 2.18mm 廢磚熟料加入量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方經(jīng)過混煉困料后，經(jīng)摩擦壓磚機(jī)壓制成型，制磚符號(hào)為標(biāo)磚，并隨隧道窯燒成。
分別為向 2.18mm 廢磚熟料中添加、32% 、36% 、40% 無煙煤粉的試驗(yàn)燒成外觀照片?？梢钥闯?，隨著無煙煤粉添加量的增加，磚型外觀越來越松散，各配方制磚燒成后磚坯均有飛角及飛棱現(xiàn)象?？梢?，向廢硅磚熟料中添加單一無煙煤粉是不可行的，而且無煙煤粉添加量應(yīng)控制在 28% 以內(nèi)。
2.2 以焦炭為燒失物
? ? 本實(shí)驗(yàn)將焦炭作為單一燒失物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過改變焦炭加入量，與 2.18mm 廢磚顆粒加入量混合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
經(jīng)過混煉困料后，經(jīng)摩擦壓磚機(jī)壓制成型，制磚符號(hào)為標(biāo)磚，并隨隧道窯燒成。
同樣添加量的焦炭與無煙煤比較，添加焦炭的磚坯更容易發(fā)生燒飛的現(xiàn)象; 在成型過程，添加焦炭的料更難成型。
2.3 以新型添加物 XW 為燒失物
? ? 本實(shí)驗(yàn)選用了一種新型含 SiO2 的填充料作為燒失物，具體試驗(yàn)方法與添加無煙煤粉和添加焦炭的實(shí)驗(yàn)方法一致，添加量確定為 28% ，隨隧道窯燒成，可以看出，添加 XW 的制品，外觀較好，制品飛邊現(xiàn)象沒有添加其他燒失物時(shí)嚴(yán)重。
隨后按照冶標(biāo)的具體規(guī)定，檢驗(yàn)添加 XW 所制得的硅質(zhì)輕質(zhì)隔熱磚的體積密度、常溫耐壓強(qiáng)度、重?zé)€變化、0.1MPa 荷重軟化溫度、導(dǎo)熱系數(shù)、含量等指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
3 結(jié)論
? ? (1)對(duì)無煙煤粉、XW 燒失物、焦炭粉等作為采用廢磚熟料生產(chǎn)輕質(zhì)硅磚的燒失物分別進(jìn)行添加填充實(shí)驗(yàn)，研制出成品輕質(zhì)硅磚，經(jīng)過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析，最終以復(fù)合燒失物 XW 混合添加的方式引入，可以明顯減少燒成時(shí)制品飛邊飛棱現(xiàn)象，提高產(chǎn)品的外觀質(zhì)量。
(2)生產(chǎn)輕質(zhì)硅磚，燒失物的種類不僅要選擇合理，其加入量也必須合理，過低達(dá)不到需要的隔熱效果，過高容易造成制品疏松。
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