耐火氧化物空心球制品标准
2015-06-03 08:51 来源： 我的钢铁网
耐火氧化物空心球包括：氧化铝、氧化锆、氧化镁、莫来石、铬尖晶石、铝尖晶石等材料的空心球状颗粒隔热材料。他们通常是以纯氧化物为主要原料，于电弧炉中高温熔化，待熔体流出时以高压气流喷吹，冷却凝固后形成的直径为0.2~5mm的人造轻质球形颗粒料。在工业上应用最多的是氧化铝空心球和氧化锆空心球。
氧化铝空心球制品和ZrO2空心球制品具有良好的耐火性能和较高的强度及隔热性能，可用作高温或超高温人工设备的工作衬，也可用作保温材料，用于高温窑衬，可节能30%左右。这些空心砖可以用来生产定型产品，也可用作浇注料。氧化铝空心球砖长期使用温度在1650~1800℃，ZrO2空心球砖长期使用温度2000~2300℃，常用于石化工业的汽化炉、造气炉、炭黑反应炉、冶金工业的加热炉、耐火材料和陶瓷工业的烧结炉以及高温硬质合金的中频感应炉、石英玻璃熔融炉等。
氧化铝空心球是具有耐高温、强度高和气孔结构稳定的新型隔热材料。作为节能用高温隔热材料，氧化物空心砖可以直接作为高温窑炉的绝热填充料，也可以进一步加工制成氧化物空心球制品，或配制轻质浇注料。在制造氧化物空心球制品时，先将直径不同的空心球按一定比例配合，加入适量的结合剂，如磷酸或硫酸铝，混匀后再加入经预烧的细粉充分混匀，使结合剂和细粉均匀分布在球粒表面上，经振动成型和干燥后，约于1500℃烧成。由于直径大的球的强度较低，成型时极易压碎，最大球径一般小于5mm为宜。但直径小的空心球和细粉的比例也不宜过多，因为他们会使制品的体积密度和热导率明显增大。烧成温度对制品的隔热性能也有很大的影响，随着烧成温度的提高，由于烧结程度改善，导致热导率增大。
氧化铝空心球制品，从组成和结构上看，有纯氧化铝空心球制品，莫来石结合制品和塞隆结合制品等不同品种。莫来石结合的制品，是在派力奥的细分不分加入适量的SiO2成分，在烧结过程中，基质中形成一定数量的莫来石替代刚玉相，从而提高制品的热稳定性。塞隆结合氧化铝空心球制品，是在高温氮化烧结过程中，基质中发生氮化反应，形成硅铝氧氮化物结合基质相。塞隆结合的氧化铝空心球制品具有机械强度高、热稳定性高、耐侵蚀性强等特点。下表列出了洛阳耐火材料研究院生产的氧化铝空心球制品和氧化锆氧化锆空心球制品的性能。
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制品名称
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结合氧化铝
空心球砖
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氧化锆
空心砖
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L-88
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L-99
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|||
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化学成分/%
Al2O3
ZrO2
SiO2
Fe2O3
体积密度/( g/cm3)
耐压强度/ Mpa
何种软化温度/℃
最高使用温度/℃
热导率/[W/(m·K)]
|
≥88
-
-
≤0.3
1.30~0.45
10
1650
1650
<0.9
|
≥99
-
≤0.2
≤0.15
1.45~1.65
9
1700
1800
<1.0
|
≥70
-
-
N≥5
≤1.5
15
1700
1600
<1.1
|
-
≥88
≤0.2
≤0.2
≤3.0
8
1700
2000~2200
<0.5
|
与其它轻质隔热材料相比，氧化物空心球隔热材料的特点是安全使用温度高、强度大和热导率小。他们的体积密度比同成分的致密制品低50%~60%，可承受高温火焰的冲击，直接作为高温窑炉的内衬，现已推广应用于二硅化钼电炉、钼丝炉、钨棒炉、高温燃气间歇窑和隧道窑等许多炉窑上，可节能20%以上。
