高鋁耐火磚產(chǎn)生裂紋原因分析

生產(chǎn)高鋁耐火磚時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的缺陷，網(wǎng)狀裂紋產(chǎn)生的原因比較復(fù)雜。熟料的雜質(zhì)含量（特別是R2O含量）、燒結(jié)程度、臨界顆粒尺寸、細(xì)粉加入量、泥料的混合質(zhì)量、坯體干燥介質(zhì)的濕度和溫度、坯體在燒成過(guò)程中發(fā)生的收縮以及二次莫來(lái)石化反應(yīng)和剛玉再結(jié)晶作用等，都會(huì)導(dǎo)致高鋁磚的表面產(chǎn)生網(wǎng)紋。高鋁磚的燒結(jié)是液相燒結(jié)，液相的形成溫度和液相量、燒成時(shí)的升溫速度和氣氛條件也是導(dǎo)致不一致收縮，造成表面網(wǎng)狀裂紋的重要因素。
燒結(jié)程度和燒成氣氛及存在于氣相中的揮發(fā)物對(duì)高鋁耐火磚表面網(wǎng)狀裂紋具有很大的影響。燒結(jié)不良的熟料在高鋁磚燒成過(guò)程中繼續(xù)收縮，引起高鋁磚開(kāi)裂和產(chǎn)生裂紋；同時(shí)燒結(jié)不良的熟料中，二次莫來(lái)石化不充分，在高鋁磚的燒成過(guò)程中，熟料本身的二次莫來(lái)石化仍在繼續(xù)進(jìn)行，這是造成高鋁磚收縮不一致的一個(gè)內(nèi)在因素，導(dǎo)致了高鋁磚網(wǎng)狀裂紋數(shù)量的增多和開(kāi)裂程度的加大。高鋁磚表面的網(wǎng)狀開(kāi)裂程度還與所采用熟料的吸水率有著密切關(guān)系。熟料的吸水率越大，網(wǎng)紋的開(kāi)裂程度就越大。當(dāng)用吸水率達(dá)的熟料制磚時(shí)，高鋁磚在燒成過(guò)程中熟料本身要繼續(xù)完成燒結(jié)過(guò)程，高鋁磚收縮較大，且不均勻，因而容易出現(xiàn)開(kāi)裂和網(wǎng)紋。另外窯內(nèi)燒成氣氛也是高鋁高鋁磚產(chǎn)生網(wǎng)狀裂紋的原因之一，燒成高鋁高鋁磚時(shí)，窯內(nèi)氣氛需弱氧化焰，過(guò)剩空氣系數(shù)控制在實(shí)踐表明，高鋁磚表面網(wǎng)絡(luò)裂紋有過(guò)剩空氣系數(shù)增大而減少的趨勢(shì)，但是空氣過(guò)剩系數(shù)波動(dòng)不宜過(guò)大。
此外，高鋁耐火磚表面網(wǎng)狀裂紋多產(chǎn)生于碼磚縫隙內(nèi)的磚表面。因此可以推斷，當(dāng)窯內(nèi)過(guò)剩空氣系數(shù)小，或產(chǎn)生還原氣氛時(shí)，由于磚縫較小，CO容易在這些地方滯留，從而使高鋁磚中的Fe2O3還原成FeO；面向通道的耐火磚表面，氣流比較暢通，所以不會(huì)受氣氛變化的影響，沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)裂紋的產(chǎn)生。特別需要注意的是，在燒成過(guò)程中應(yīng)盡量避免燃燒氣氛性質(zhì)的頻繁變化。因?yàn)檫@種交替的變化作用將使表面受到損傷。
由表面網(wǎng)狀裂紋較多的高鋁磚的表面和中心部位的化學(xué)分析可以看出，高鋁耐火磚體表面的Al2O3比中心部位高1%-2%,而SiO2低1%-2%，NaOb比中心高10倍以上。由物相分析可知，表皮莫來(lái)石含量比中心部位低12%，剛玉含量高4%-5%，玻璃相含量高7%-8%。這說(shuō)明在Na2O的遷移過(guò)程中，Na+揮發(fā)并吸附在高鋁磚表面上，它將促進(jìn)使莫來(lái)石分解，使高鋁磚表面的莫來(lái)石減少，剛玉、玻璃相增加。由于表面的液相量的增多和提前出現(xiàn)，使磚體表面過(guò)早收縮，導(dǎo)致網(wǎng)紋的產(chǎn)生。
實(shí)踐表明，為了避免和減少網(wǎng)絡(luò)裂紋產(chǎn)生，對(duì)1、2級(jí)高鋁礬土熟料的吸水率分別控制在4%-5%以下，對(duì)筒磨粉的吸水率也應(yīng)控制在6%以下，過(guò)剩空氣系數(shù)控制在1.1-1.2之間為宜，而且應(yīng)該通過(guò)熱工調(diào)整，使高鋁磚的燒成處于穩(wěn)定的弱氧化氣氛中。
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