近日广东一个客户前来公司咨询定制了20套炉门砖,是因为该客户在去年从国外引进到国内了一台塑化垃圾焚烧炉,整个炉门也随之使用了进口的耐火材料。在今年所有的炉门砖都已经损坏不能用,因此联系我公司定制,炉门砖是炉门口的重要组成要经受冲刷、侵蚀及温度波动的影响,易形成结构剥落平均使用寿命非常低,而停炉更换炉门砖也严重影响了焚烧炉的工作效率。这种炉门砖砖型复杂,生产中极易产生裂纹,为解决这个问题我们研制了采用莫来石浇注料浇筑成型的炉门砖,并且价格为进口的1/3,使用效果与国外产品相当。
1、研制
经剖析,进口炉门砖的材质为高铝砖,AL2O3含量80%。机压成型,高温烧成。由于该砖尺寸大,砖型复杂用我厂现有的设备机压成型容易出现裂纹,所以我们选择采用预制浇筑法。该炉门砖最高使用温度为1200℃,其主要损坏形式为扩孔、剥落,扩孔主要是塑化垃圾焚烧过程中磨损所致,所选材质需要在高温下产生液相量少并且有足够的高温强度,因此基质选用刚玉粉;而剥落是由生产过程中造成的材料热震损伤以及液化后的垃圾冲刷所致,由于莫来石热膨胀系数小,具有较好的热震稳定性,所以骨料选用烧结莫来石。
2、制作工艺
炉门砖配比组成为(%);6~4mm的特级高铝料20~30,4~2mm的烧结莫来石15~25,2~1mm的特级高铝料20~30,电熔刚玉细粉30~40,外加剂0.1~0.2,外加水5.5~6.0炉门砖的砖型如上图。
模具选用木质。最初在模具底板中间加工一个木芯,振动成型后,经打芯脱模,烘干得到制品。但成型的砖在打芯和脱模时,易出现裂纹,原因是木芯的周围是炉门砖的框架,而木芯被包括在中间,在打芯时的需要采用大锤往外敲打,此时敲打所产生的扩张力向边框延伸,并产生振动,所以就很容易产生裂纹。后来经过改进在木芯上挖出一个孔然后挂上倒链通过拉伸机往外拉,不再敲打,这样的炉门砖合格率100%。
3、理化性能
这批炉门砖的常温耐压强度高达79MPa。理化指标为;AL2O3=73.6%,SiO2=16.36,110℃,24小时烘干后抗折强度13.2MPa,1200℃,3h热处理后抗折强度11.5MPa,耐压强度91MPa,线变化率为-0.2%~0.1,1100℃15min水冷抗折强度衰减为9.6%~10.1%,且试样表面没有出现裂纹,说明该炉门砖抗热震性优良。
4、讨论
在炉门砖的制作中加入莫来石骨料有助于提高材料的抗热震性。生产的炉门砖在使用过程中未发现剥落现象,性能稳定,价格是进口炉门砖的1/3。