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硅磚的熱震穩(wěn)定性不高，在耐火材料中是比較差的，但是其荷重軟化溫度和耐火度比較接近，硅磚對酸性爐渣具有良好的抵抗性，常用于玻璃窯、焦?fàn)t、熱風(fēng)爐，用的好的話可以用10至20年以上。

硅磚SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不低于93％。對Al2O3，F(xiàn)eO，F(xiàn)e2O3等氧化物也具有良好的抵抗性，但對堿性爐渣的抵抗能力差，易被CaO，K2O，Na2O等氧化物作用而破壞。硅磚的荷重軟化溫度高達(dá)l640-1680℃，在高溫下長期使用體積比較穩(wěn)定。

硅磚的組成

一、化學(xué)成分

硅磚是由純石英石經(jīng)鍛燒精選后與少量石灰乳混合而成。部分骨料可用廢硅磚破碎后使用。先進(jìn)的硅磚原料應(yīng)經(jīng)過特殊化學(xué)處理，以去除雜質(zhì)硅磚的一般化學(xué)成分。

晶相構(gòu)成

不難看出，硅磚的不難看出：硅磚的相組成主要是SiO2結(jié)晶和少量硅酸鈣等硅酸鹽結(jié)晶SiO2結(jié)晶的種類很多，有石英、鱗石英和方石英三種晶型硅磚晶相組成(%)硅酸鈣等硅酸鹽結(jié)晶SiO2結(jié)晶的種類很多，方石英2080、方石英315、玻璃相440。

硅磚晶相中，熔點(diǎn)比較高的是SiO2晶體，熔點(diǎn)為1713deg；C。硅磚不可能由100%純SiO2組成。這不是因?yàn)樵�材料的純度難以達(dá)到，而是因?yàn)镾iO2晶體不能結(jié)合，所以有其他成分。這些成分組成的晶體相和少量玻璃相的熔點(diǎn)低，起到結(jié)合SiO2晶體顆粒的作用，所以結(jié)合物。磚中的大顆粒SiO2晶體稱為骨料。結(jié)合物的耐腐蝕性和耐高溫性都比骨料差。但是結(jié)合物太少會(huì)使骨料結(jié)合松散，所以要正確選擇結(jié)合物。

(1)化學(xué)礦物。硅磚中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)大于93%。一般硅磚中的晶相為鱗片應(yīng)時(shí)、方形應(yīng)時(shí)和少量殘留應(yīng)時(shí)，基質(zhì)為玻璃相。

(2)真實(shí)密度和體積密度。硅磚的真實(shí)密度是判斷晶體變化程度的重要標(biāo)志之一。一般硅磚的真實(shí)密度小于2.388/cm3，高品質(zhì)硅磚的真實(shí)密度為2.33-2.34g/cm3。硅石為2.65g/cm3。鱗片石英化程度越高，燒成硅磚的真實(shí)密度越小。因此，硅磚的礦物組成可以根據(jù)硅磚的真實(shí)密度來判斷。

硅磚的體積密度與孔隙率有關(guān)。一般硅磚的孔隙率為17%-25%，體積密度為1.8-1.95g/cm3。硅磚的成型壓力越高，體積密度越大。增加體積密度可以提高硅磚的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)率和耐渣性。

(3)耐火性。硅磚的耐火性較低，溫度在1670-1730℃之間。由于SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、晶型、雜質(zhì)種類和數(shù)量稍有變化，但波動(dòng)較小。二氧化硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，雜質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，耐火性就越高。尤其是A12O3,K2O,Na2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，硅磚的耐火性就越差�？偠�言之，硅磚耐火性不高，不能滿足強(qiáng)化冶煉的要求。

(4)負(fù)荷軟化溫度。硅磚的負(fù)荷軟化溫度較高，一般在1620-1670℃之間，與其耐火性接近。其主要原因在于構(gòu)成硅磚的主晶相是由具有矛頭雙晶的鱗石英形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)和基質(zhì)粘度較高的玻璃相所致。硅磚在荷載作用下加熱，從開始軟化變形到破壞，溫度間隔不大，一旦達(dá)到軟化溫度，就會(huì)迅速破壞，導(dǎo)致荷載軟化變形溫度范圍狹窄。開始軟化溫度接近其耐火性，這是硅磚的一種特殊性能。

(5)體積穩(wěn)定性。硅磚在加熱過程中，除了一般的熱膨脹外，還會(huì)發(fā)生晶型變化，伴有體積膨脹。如果磚中有未變化的殘留應(yīng)時(shí)，高溫下會(huì)繼續(xù)變成鱗片應(yīng)時(shí)或方形應(yīng)時(shí)，產(chǎn)生較大的體積膨脹。普通硅磚從常溫加熱到1450℃時(shí)，體積膨脹率為1.5%-2.2%，而從1450℃冷卻到250℃時(shí)，體積收縮，比較終殘留膨脹率為0.1%-0.9%。高品質(zhì)硅磚的殘留膨脹率不超過0.3%-0.4%。

(6)抗熱震性能；硅磚內(nèi)晶體因溫度變化劇烈而迅速變化，體積突然膨脹或收縮，產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，使硅磚破裂或剝落。所以硅耐火耐火磚的耐熱震性能較差，在850℃下水冷僅1-2次。但當(dāng)硅磚的使用溫度在600℃以上波動(dòng)時(shí)，由于晶體沒有快速變化，其耐熱震性能較好。

(7)防渣性能。硅磚作為一種酸性耐火磚，對酸性、弱酸性爐渣和含有腐蝕性氣體的爐氣具有很強(qiáng)的耐腐蝕性。它還具有一定的抗腐蝕作用。因?yàn)楫?dāng)Si02與CaO或FeO共存時(shí)，Si02吸收一定數(shù)量的Cao和FeO后，在高溫下產(chǎn)生兩種粘度較大的液相，不易形成熔滴或滲入耐火磚的孔隙。

如何實(shí)現(xiàn)硅磚熱風(fēng)爐的長期保溫？

硅磚熱風(fēng)爐根據(jù)停爐時(shí)間的長短和維修部位和設(shè)備，可采用不同的保溫方法。

(1)高爐6天內(nèi)的休風(fēng)，熱風(fēng)爐有很多檢查項(xiàng)目，休風(fēng)前燒熱風(fēng)爐，把爐頂溫度燒到允許的比較高值即可。

(2)高爐10天內(nèi)的休風(fēng)，熱風(fēng)爐沒有檢查項(xiàng)目，高爐休風(fēng)前冷卻熱風(fēng)爐，特別是降低廢氣溫度，保溫期間爐頂溫度低于700℃時(shí)燒爐，10天內(nèi)廢氣溫度不超過400℃。

如果是長時(shí)間(大于10天)的保溫，則采用爐頂溫度低于750℃的燒爐加熱；如果廢氣溫度高于350℃，則進(jìn)行送風(fēng)冷卻，熱風(fēng)由熱風(fēng)總管通過倒流排放到大氣中。為防止熱風(fēng)竄入高爐影響施工，應(yīng)在倒流休風(fēng)管與高爐之間的熱風(fēng)管道內(nèi)筑一道擋墻。熱風(fēng)爐頂溫降至750℃時(shí)，強(qiáng)制燃燒爐，再次燃燒爐時(shí)問為0.5~1.0h，爐頂溫度達(dá)1100~1200℃。在350℃時(shí)進(jìn)行送風(fēng)冷卻。冷風(fēng)量在100~300m3/min左右，風(fēng)壓在5kPa左右，冷風(fēng)由其它高爐調(diào)撥或安裝通風(fēng)機(jī)。操作程序與熱風(fēng)爐的正常工作程序相同，每個(gè)熱風(fēng)爐輪流燃燒送風(fēng)。每個(gè)班每個(gè)硅磚熱風(fēng)爐大約更換一次。采用這種方法保溫100多天，效果非常好。

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