耐火黏土
以高岭石为主要矿物成分的天然硅酸铝质材料,化学组成大致为(Al1.8Fe0.1Mg0.2)[Si2O5](OH)4,Al2O3含量gt;30%,耐火度gt;1580℃,由硅酸盐质岩石风化作用形成,是基本、常用的耐火原料。工业上使用的耐火黏土主要分为硬质黏土和软质黏土两类。软质黏土用于具有好的分散性和可塑性,常称为结合黏土。通常将硬质黏土高温煅烧,用作制砖熟料,软质黏土直接用作制砖结合剂。耐火黏土主要用于制造黏土质、高铝质耐火砖、黏土和陶瓷匣钵等。
耐火粘土的应用
耐火粘土主要用于冶金工业,作为生产定型耐火材料(各种规格的砖材)和不定型耐火材料的原料,用量约占全部耐火材料的70%。耐火粘土中的硬质粘土用于制作高炉耐火材料,炼铁炉、热风炉、盛钢桶的衬砖、塞头砖。高铝粘土用于制作电炉、高炉用的铝砖、高铝衬砖及高铝耐火泥。硬质粘土砖和高铝粘土常在高温(1400~1800℃)煅烧成熟料使用。
耐火粘土在建材工业上用以制作水泥窑和玻璃熔窑用的高铝砖、磷酸盐高铝耐火砖、高铝质熔铸砖。高铝粘土经过煅烧,然后与石灰石混合制成含铝水泥,这种水泥具有速凝能力及防蚀性和耐热力强的特点。
耐火粘土在研磨工业、化工工业和陶瓷工业等方面也有重要的用途。高铝粘土经过在电弧炉中熔融,制造研磨材料,其中电熔刚玉磨料是目前应用广泛的一种磨料,占全部磨料产品的2/3。高铝粘土可以用来生产各种铝化合物,如硫酸铝、氢氧化铝、氯化铝、硫酸钾铝等化工产品。在陶瓷工业中,硬质粘土和半硬质粘土可以作为制造日用陶瓷、建筑瓷和工业瓷的原材料。
此外,高铝粘土还用于油井中,作为净化石油用的支撑剂,在农业上作为促肥剂,以及用作抗滑、抗磨的铺路材料,等等。硬质粘土还用于制新型耐火绝热材料——耐火纤维,它具有耐高温、导热系数小、耐酸碱、吸音和质轻等优点,在冶金、机械、电子、玻璃、陶瓷等工业上应用广泛。
炼焦炉用粘土砖的基本特性
粘土砖是由锻烧后的耐火粘土(熟料)与一部分软塑耐火粘土(融合粘土)经由破碎、混和、挤压成型、干燥、烧制等全过程的制成品。粘土砖的关键矿物质成份为高岭石,即耐火粘土和高岭土,其化学成分为A12O2.2SiO2.2H2O占90%之上,其他为K2O.Na:O.CaO、MgO、TiO2及FeQO2等其它杂物,约占6%~7%。
因为粘土砖具备之上特性,针对当代大容量焦炉而言,粘土砖不适合用在持续高温区域,而主要用于环境温度较低又起伏比较大的区域,如炉门、上升管衬砖、小烟道村砖、炉顶、储热室封墙及格子砖等。因粘土砖原材料来源范围广、生产制造非常容易、成本费用较低,因而一些中小型焦炉,可选用粘土砖砌墙,但在实际操作中,应严格规范环境温度,以避免导致炉顶太早毁坏。