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半硅砖

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    半硅砖是以硅石和粘土质原料掺合制成的。因此,硅砖的热膨胀大和耐火粘土砖的烧成收缩和软化温度低相互抵销的结果,使半硅砖成为介于两者之间的砖。
    硅砖是二氧化硅()含量在92%以上的砖,是酸性砖的典型品种。原先它作为炼钢用耐火材料,是酸性平炉不可缺少的。随着炼钢工艺的改变,硅砖现在主要用于炼焦炉,此外玻璃熔窑、电炉和热风炉也使用一部分。它的生产量占耐火材料总产量的10%以下。
    半硅砖是指含量大于65%,含量为15%一30%的铝硅系耐火制品。半硅砖一般采用含石英杂质的粘土或原生高岭土、耐火粘土或高岭土选矿时所得的尾矿和叶蜡石作原料。世界各国多用叶蜡石制造半硅砖。
    半硅砖的耐火度约SK27左右(~1610℃),就成分而言是属于最一般的耐火材料。价格低、高温下的体积变化小、耐急冷急热性好等都是它的特点。以前的煤气发生炉和炼焦炉这类炉子反复期热和冷却便会出现膨胀和收缩的地方都使用半硅砖,现在硅砖制造技术提高后就几乎不再使用半硅砖了。
    半硅砖高温体积稳定(稍有膨胀),有利于提高砌体的整体性,减弱熔渣对砌体的侵蚀作用;与高温熔渣接触时,在砖的表面形成一层粘度较大的釉状物质,堵塞气孔,阻止熔渣向砖内渗透,从而提高了砖的抗侵蚀能力;而且荷重变形开始温度较高;所以在某些场合,其使用寿命不逊于一般粘土砖。因此,半硅砖广泛用于焦炉、酸性化铁炉、冶金炉烟道、盛钢桶内衬、流钢砖和铁水罐等。
    半硅砖主要用作盛钢桶内衬和下注浇钢系统的耐火层。此外,还可用于热炉炉顶、蓄热室格子砖、化铁炉炉衬、各种窑炉炉底和烟道等部位。
    半硅砖的的质量分数为15%~30%,的质量分数大于65%,它是一种半酸性的耐火材料。半硅砖一般用含石英砂的耐火黏土、叶蜡石()以及耐火黏土或高岭土选矿的尾矿作原料。
    半硅砖的使用性质介于黏土材料和硅质材料之间。其抗热震性较硅质材料好;在使月过程中因其中的石英膨胀抵偿了黏土的收缩,体积变化较小,有的还略有膨胀,因而有并于砌体的气密性,减弱熔渣对砌体的侵蚀作用;它的另一特点是当高温熔渣与砖表面接角后,在砖的表面产生一层黏度很大的釉状物质(熔渣与材料作用形成的含量很高的熔融物,厚度为l~2mm),堵塞了气孔,阻止熔渣继续向砖内渗透,形成一层保护层,从而提高了砖的抗侵蚀能力。
    半硅砖所用的原料贮存量大,价格较低,可代替二、三等黏土砖,使用范围较广。由于半硅砖对酸性炉渣具有良好的抵抗性,并具有较高的高温结构强度、体积比较稳定。它主要用于砌筑焦炉、酸性化铁炉、冶金炉烟道及盛钢桶内衬等,我国焦炉用半硅砖的技术条件如右图所示。
    半硅砖中比较有代表性和常用的是蜡石砖,其外观与黏土砖差别不大,呈白色或灰白色。材料比砖坯略有膨胀,其膨胀率约为0.7%~0.9%。高温性能与黏土砖相近,耐火度波动于1670~1710℃,荷重软化温度为1300~1430℃(开始点)。
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