耐火磚是以耐火原料(如高鋁礬土、硅石、鎂砂等)經高溫燒結而成的定型耐火材料,廣泛應用于冶金、建材、化工等行業的高溫設備內襯。其性能指標主要包括耐火度(≥1580℃)、荷重軟化溫度、抗熱震性和抗侵蝕性等。
按高純度、高密度、高精度愿景組織生產
北京聯合榮大工程材料股份有限公司專利產品耐火磚的生產,就是按照 高純度、高密度、高精度愿景進行的。其核心生產工藝流程如下:
一是原料制備。其包括選礦與破碎工藝:即首先將原料經磁選、浮選去除鐵質和雜質,隨后采用顎式破碎機粗碎至≤50mm,再采用圓錐破碎機中碎至≤10mm,雷蒙磨細磨至0.088mm以下,其中≤0.063mm顆粒占比應>60%
后續工藝包括配料與混煉:即采用三級配料系統(骨料60-70%、細粉30-40%、結合劑5-8%);高速混碾機干混3-5分鐘,加水濕混8-12分鐘至水分4-6%。
二是成型工藝。包括高壓成型工藝。即摩擦壓磚機,其壓力80-150MPa,成型周期15-25秒/塊;液壓機,其壓力100-300MPa,適合異型磚生產。
該工藝關鍵控制點是,坯體密度需達到理論密度的85%以上。
后續有干燥處理工藝。其主要設備包括隧道干燥器,其溫度在110-150℃,干燥時間約24-48小時;殘余水分需<1.5%,以防止燒成開裂。
三是燒成技術。首先,其裝窯技術采用棚板裝燒,裝窯密度≤1.8t/m3;異型磚需使用專用墊砂防止變形。第二,燒成曲線。當室溫分別在-600℃、600-1200℃、1200-1450℃時,其升溫速率分別為每小時30-50、50-80、20-30;在1450℃保溫狀態時,升溫速率在4-8小時。其關鍵反應分別為:排除結合水、碳酸鹽分解、莫來石形成、燒結致密化。第三,冷卻制度。即,急冷段溫度在(1450-800℃)時,采用風機強制冷卻,速率為80℃/h;緩冷段溫度在(800℃-室溫)時,采用自然冷卻,防止冷裂。
耐火磚的質量控制要點如下:
一是原料控制。其Al?O?含量偏差應≤0.5%;Fe?O?含量應<1.8%(高純制品要求<0.5%)。
二是燒成缺陷防治。防治裂紋,可控制干燥速率,800℃前升溫速度≤60℃/h;防止變形,可確保窯車軌道水平度誤差<2mm/m。
三是性能檢測。應確保常溫耐壓強度≥35MPa;檢測顯氣孔率,應讓致密磚<18%,隔熱磚>45%。
沿著智能制造、環保升級、新材料開發三大技術創新方向前進
北京聯合榮大工程材料股份有限公司專家認為,今后耐火磚的技術創新方向如下:
一是智能制造??刹捎肞LC控制系統實現壓力、溫度閉環調節;機器視覺檢測外觀缺陷(精度0.1mm)。
二是環保升級??刹捎糜酂峄厥障到y,以降低能耗30%;采用干法除塵替代濕法除塵
三是新材料開發??刹捎眉{米添加劑(如α-Al?O?納米粉)提升燒結活性;采用紅柱石替代部分礬土原料改善熱震穩定性。
總而言之,標準耐火磚生產是集材料科學、熱工技術和自動控制于一體的系統工程。未來,耐火磚生產將向"高純度、高密度、高精度"方向發展,建議同行重點關注原料標準化、燒成智能化和產品功能化三大領域。


圖為耐火磚生產線的壓力機