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常见耐火材料制品的生产工艺和耐火原料的煅烧与破碎

文章出处:未知 人气: 发表时间:2020-01-18 11:52
常见耐火材料制品的生产工艺和耐火原料的煅烧与破碎,耐火材料是为高温技术服务的重要的基础材料。随着高温窑炉技术,特别是钢铁冶金技术的迅速发展,要求耐火材料必须满足日益苛刻的使用条件及要求,因而出现了品种繁多、性质各异的耐火材料制品。由于所用原料以及对产品质量要求的不同,不同类型耐火材料的生产方法也各有特点。
 
通常用耐火度不低于1580C的无机物质——非金属矿石作为耐火材料的原料。耐火材料的生产方法随其品种而异。但耐火材料的生产是有共性的。从生产工序上看,都要经过原料的锻烧、破粉碎、细磨、筛分、配料、混合、成型、干燥、烧成主要工序。
 
1、原料的锻烧
 
大多数原生矿石不能直接用来制砖,因为它们在高温作用下将会发生一系列的物理化学反应(分解、化合和烧结等),重量和体积都会发生变化,引起砖坏的体积变化,甚至会出现大量的变形和开裂的废品。如果使这些变化能在原料锻烧时完成(或基本完成),就可以保证获得符合一定质量要求的成品。原料锻烧的最终目的是希望达到烧结,其基本原理是在表面张力作用下,通过物质迁移而实现的。
 
实际锻烧中,纯净的物料是很难烧结的。如高纯白云石烧结需要1700C的高温,高纯镁砂在1900~2000C才能烧结。这对锻烧设备的使用寿命不利并需消耗大量能源。起先人们试图用增加物料的比表面积的方法降低烧结温度,并取得了一定的效果。但靠单纯的降低物料粒度增加比表面积是有一定限度的,而且磨粉的能耗也很大。60年代以后,理论研究和生产实践证明,轻烧活化是解决这一问题的有效途径。所谓轻烧活化就是将物料在一定温度下进行轻烧,使晶格缺陷增加,活性提高,然后再进行死烧,即轻烧——压球或压块——死烧,也称二步爆烧法。采用这种锻烧工艺,在1600℃以下,便可制成高纯度、高密度的烧结镁砂,MgO含量高达99.9%,密度可达3.4g/cm²,
 
和一次锻烧相比,二步锻烧工艺复杂,燃料消耗较大,因此对物料纯度不高,如杂质含量大于4%的镁砂,可以不采用二步锻烧法。有些矿物,如硅石、叶蜡石等在加热过程中体积变化很小,也可以不必预先锻烧而直接用于制砖。

高铝格子砖
 
2、原料的破、粉碎
 
一般进入工厂的耐火原料,块度相差很大,有350mm左右的大块,也有粉末状的、块料不能直接用于生产耐火制品,需经过破、粉碎处理。
 
原料的破、粉碎就是用机械方法(或其它方法)对原料施以外力(包括压、剪切、弯曲、撞击、研磨等作用力),克服固体物料各质点间的内聚力,碎成小块或细粉的过程。破、粉碎的目的在于将块状原料制备成具有一定粒度组成的颗粒料或细粉,以便将不同配合的物料混合均匀;增加物料的比表面积,提高其物理化学反应的速度,促进烧结。
 
耐火材料生产的破、粉碎过程通常采用二级破碎,即粗破碎(由250~300mm大块碎成40~50mm中块)、细破碎(由40~50mm中块粉碎至小于5mm的颗粒)和一级细磨(由10mm左右粗粒磨细成小于0.088mm以下的细粉)。
 
破、粉碎的工艺流程一般采用开路或闭路粉碎,闭路粉碎与开路粉碎相比有以下优点:
 
(1)粉碎能力增大45~90%;
 
(2)单位重量的粉碎产物所需动力减少37~70%;
 
(3)破碎机摩擦损耗减少50%。
 
通常,粗破碎、细磨采用开路流程,细破碎采用闭路流程,通过筛分控制临界颗粒尺寸,以获得不同粒级的颗粒料。物料的体积密度和强度指标对选择破粉碎设备及分析破、粉碎效率具有重要意义。
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