增碳劑煅燒爐是充分利用材料在煅燒過程中逸出的揮發物,并補充部分煤氣,在火道內燃燒,對材料間接加熱的一種爐子,煅燒時火道溫度可達到1300~1380℃。燃燒的溫度可達1500℃,因此煅燒罐和火道的砌體要經受1300℃以上的高溫作用,推薦使用硅磚、莫來石磚。
增碳劑煅燒爐內襯同時還受到裝、出材料時,對罐壁的摩擦和撞擊,燃燒時氣體的沖刷和滲透以及低熔點鹽類熔渣的侵蝕作用。
燒結莫來石磚耐火度在1850度左右,生產工藝與高鋁耐火磚的生產工藝相似。采用合成莫來石熟料為顆粒料,細粉為合成莫來石熟料,或采用白剛玉、石英粉以及純凈粘土配制成相當于莫來石組成的混合細粉。將顆粒料和細粉按比例配合,常用配比為:顆粒料45%~55%,細粉(<0.088mm)55%~45%。均勻混合后,高壓成型。燒成溫度為1550~1600℃。當采用電熔合成莫來石熟料為顆粒料時,其燒成溫度應大于1700℃。
莫來石磚中通常含有TiO2、Fe2O3、CaO、MgO、K2O和Na2O等雜質氧化物,天然原料生產的莫來石中的雜質含量要比人工合成原料高。
這些雜質氧化物在莫來石中起熔劑作用,降低熔液的形成溫度和粘度,增大液相的生成量,提高熔液對固相的溶解速度和溶解數量,但各雜質氧化物所起的作用強弱程度不同,其中以K2O和Na2O對液相形成溫度影響大,K2O和Na2O分別使其無變量點溫度降低513~724℃,同時還起分解莫來石的作用。在這些雜質氧化物中,TiO2的影響小,僅使無變量點溫度降低101~107℃。
當TiO2含量較少時,除了部分固溶于莫來石中形成有限固溶體,促進莫來石生成和晶體發育長大外,還有部分在高溫下進入液相形成玻璃體。高溫下Fe2O3在莫來石和剛玉中有一定固溶度,形成有限固溶體。它在剛玉中的固溶度較在莫來石中的高,由于固溶體的形成,使莫來石和剛玉的晶格長大。
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