[科普中國(guó)]-粘土耐火磚

簡(jiǎn)介

粘土磚的礦物組成主要是高嶺石（Al2O3·2SiO2·2H2O）和6%~7%的雜質(zhì)（鉀、鈉、鈣、鈦、鐵的氧化物）。粘土磚的燒成過(guò)程，主要是高嶺石不斷失水分解生成莫來(lái)石（3Al2O3·2SiO2）結(jié)晶的過(guò)程。粘土磚中的SiO2和Al2O3在燒成過(guò)程中與雜質(zhì)形成共晶低熔點(diǎn)的硅酸鹽，包圍在莫來(lái)石結(jié)晶周?chē)?/p>

粘土磚屬于弱酸性耐火制品，能抵抗酸性熔渣和酸性氣體的侵蝕，對(duì)堿性物質(zhì)的抵抗能力稍差。粘土磚的熱性能好，耐急冷急熱。1

性能粘土磚的耐火度與硅磚不相上下，高達(dá)1690~1730℃，但荷重軟化溫度卻比硅磚低200℃以上。因?yàn)檎惩链u中除含有高耐火度的莫來(lái)石結(jié)晶外，還含有接近一半的低熔點(diǎn)非晶質(zhì)玻璃相。

在0~1000℃的溫度范圍內(nèi)，粘土磚的體積隨著溫度升高而均勻膨脹，線膨脹曲線近似于一條直線，線膨脹率為0.6%~0.7%，只有硅磚的一半左右。當(dāng)溫度達(dá)1200℃后再繼續(xù)升溫時(shí)，其體積將由膨脹最大值開(kāi)始收縮。粘土磚的殘余收縮導(dǎo)致砌體灰縫的松裂，這是粘土磚的一大缺點(diǎn)。當(dāng)溫度超過(guò)1200℃后，粘土磚中的低熔點(diǎn)物逐漸熔化，因顆粒受表面張力作用而互相靠得很緊，從而產(chǎn)生體積收縮。

分類(lèi)粘土耐火磚按用途劃分，主要分為高爐用粘土耐火磚，熱風(fēng)爐用粘土耐火磚，玻璃窯用大型粘土耐火磚。

高爐用粘土耐火磚高爐用粘土耐火磚是以耐火粘土為原料生產(chǎn)的用來(lái)砌筑高爐內(nèi)襯的粘土磚。高爐用粘土耐火磚用于小高爐爐襯的爐喉、爐身、爐缸、爐底及大高爐爐身。

高爐用粘土耐火磚要求常溫耐火強(qiáng)度高，能夠抵抗?fàn)t料長(zhǎng)期作業(yè)磨損；在高溫長(zhǎng)期作業(yè)下體積收縮小，有利于爐襯保持整體性；顯氣孔率低和Fe：O。含量低，減少炭素在氣孔中沉積，避免耐火磚在使用過(guò)程中膨脹疏松而損壞；低熔點(diǎn)物形成少。高爐用粘土耐火磚比一般粘土磚具有優(yōu)良性能。2

熱風(fēng)爐用粘土耐火磚熱風(fēng)爐用粘土磚是以耐火粘土為原料制得的用來(lái)砌筑高爐熱風(fēng)爐用的粘土磚。熱風(fēng)爐用粘土磚用于熱風(fēng)爐、蓄熱室和隔墻。熱風(fēng)爐用粘土磚要求抗熱震性好，荷重軟化溫度高，蠕變小。

中國(guó)冶標(biāo)(YB/T 5107-1993)將熱風(fēng)爐用粘土質(zhì)耐火磚按理化指標(biāo)分為RN-42、RN-40和RN-36 3種牌號(hào)。其理化指標(biāo)、尺寸允許偏差有如下規(guī)定：

(1)層裂寬度不大于0.25mm時(shí)，長(zhǎng)度不限制；

(2)層裂寬度為0.26～0. 50mm時(shí)，長(zhǎng)度不大于30mm;

(3)層裂寬度大于0.50mm時(shí)，不合格。3

玻璃窯用大型粘土耐火磚玻璃窯用大型粘土質(zhì)耐火磚是用于砌筑玻璃窯用的單重不小于50kg的粘土耐火磚。中國(guó)冶標(biāo)(YB/T 5108-1993)規(guī)定了玻璃窯用大型粘土質(zhì)耐火磚的理化指標(biāo)、尺寸允許偏差及外觀。

本標(biāo)準(zhǔn)還對(duì)磚的斷面層裂等作了下列規(guī)定：

(1)磚的斷面層裂：

1)長(zhǎng)度≤400mm的磚：層裂寬度0.26～0.50mm時(shí)，長(zhǎng)度不大于40mm；層裂寬度0.51

～lmm時(shí)，長(zhǎng)度不大于25mm。

2)長(zhǎng)度>400mm的磚：層裂寬度0.26，0.50mm時(shí)，長(zhǎng)度不．大于80mm；層裂寬度0.51～1mm時(shí)，長(zhǎng)度不大于50mm。

(2)層裂寬度小于0.25mm的裂紋，長(zhǎng)度不限制。

(3)斷面上不得有大于1mm的孔隙與裂紋。

應(yīng)用范圍由于粘土磚的荷重軟化溫度低，在高溫下產(chǎn)生收縮，導(dǎo)熱性能比硅磚小15%~20%，機(jī)械強(qiáng)度也比硅磚差，所以，粘土磚只能用于焦?fàn)t的次要部位，如蓄熱室封墻，小煙道襯磚及蓄熱室格子磚、爐門(mén)襯磚、爐頂以及上升管襯磚等。

發(fā)展前景粘土耐火磚的大量生產(chǎn)對(duì)我國(guó)耕地面積造成破壞。我國(guó)人均耕地資源不到世界平均水平的40%，但因城鄉(xiāng)建房燒制粘土耐火磚，一年竟要損毀良田70萬(wàn)畝。在我國(guó)，墻體材料約占整個(gè)房屋建筑材料的70%，其中粘土耐火磚在墻材中仍居主導(dǎo)地位，生產(chǎn)實(shí)心粘土耐火磚所需的粘土資源更屬可耕地中較優(yōu)質(zhì)的粘土，因此，其對(duì)土地資源的破壞可見(jiàn)一斑。

從當(dāng)前政策形勢(shì)及行業(yè)大環(huán)境來(lái)看，供給側(cè)結(jié)構(gòu)調(diào)整已成為鋼鐵、水泥、玻璃等行業(yè)未來(lái)發(fā)展的重點(diǎn)，國(guó)家宏觀調(diào)控力度在不斷加深加強(qiáng)，因此未來(lái)短期內(nèi)這些行業(yè)在新建產(chǎn)能上不可能出現(xiàn)爆發(fā)式增長(zhǎng)。同時(shí)，一批新型環(huán)保綠色耐火材料會(huì)在市場(chǎng)的促進(jìn)下相繼問(wèn)世，綠色環(huán)保型粘土耐火磚也將成為未來(lái)發(fā)展的主要方向。