耐火材料的配方計(jì)算與陶瓷材料比較類似,此處主要談?wù)勀突鸩牧吓浞皆O(shè)計(jì)所需要注意的事項(xiàng)。
生產(chǎn)耐火材料的坯料是將原料按一定比例與粒度組成配合,加入水或其他結(jié)合劑,在混煉機(jī)中混煉而制得的混合料,它具有坯體成型所要求的性能,如可塑性、結(jié)合性、流動(dòng)性和充填性等。根據(jù)耐火制品的性能要求和工藝特點(diǎn),將不同材質(zhì)和不同粒度的物料按一定比例進(jìn)行配合的工藝稱為耐火材料的配料。確定坯料的配合比例時(shí),主要考慮制品的組成與性能要求,保證制品達(dá)到規(guī)定的性能指標(biāo);經(jīng)混煉后坯料具有必要的成型性能。同時(shí)還注意合理利用原料資源,降低成本。 坯料的材質(zhì)組成的確定:包括耐火制品主原料、輔助成分及添加劑的種類及比例的確定。主原料的類別主要根據(jù)工藝要求和制品的性能指標(biāo)來確定。要求主原料能夠承受足夠高的使用溫度和良好的抗環(huán)境侵蝕性能等。輔助成分和添加劑的引入常常是為了改善制品的使用性能,便于制品的制備或益于制品組成、結(jié)構(gòu)和性能控制,其引入種類和數(shù)量是在一定的理論指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上確定的。 在配制塑性要求高的成型料時(shí),使用可塑性高的生料量較多。由于生料量未經(jīng)熱處理,在加熱時(shí)引起的不穩(wěn)定性高于熟料。因此,在對(duì)塑性影響不大的條件下,多配入熟料可減少制品燒成時(shí)的開裂或變形。在可塑成型料中,生料配入量不超過全部原料用量的50%。對(duì)于半干成型料,一般生料的加入量約占全部原料用量的10%?59%或更少些??伤苄愿叩纳显诔尚土现芯哂休^好的結(jié)合性,可提高生坯的強(qiáng)度,同時(shí)也有利于成型壓力的傳遞,便于成型。生料一般以細(xì)粉的形式加入,生料具有較大的反應(yīng)活性,可促使坯體燒結(jié),有利于提高制品的強(qiáng)度。配料顆粒組成的確定應(yīng)考慮如下幾方面。 ?能夠保證坯料具有合理的堆積密度。 ?滿足制品性能要求,如要求抗熱震性好的制品。應(yīng)在坯料中適當(dāng)增加顆粒部分的數(shù)量和增大臨界粒度,對(duì)于要求抗渣性好的制品,應(yīng)使顆粒堆積滿足最緊密堆積,便于得到致密燒結(jié)體。 ?對(duì)生產(chǎn)工藝過程的影響,如在硅磚坯料中,要求細(xì)顆粒多些,使磚坯在燒成時(shí)易于進(jìn)行多晶轉(zhuǎn)化,而鎂磚坯料中細(xì)顆粒過多則易于水化,對(duì)制品不利。 ?滿足后續(xù)工序的工藝要求,不同的成型方法,對(duì)泥料的顆粒組成要求存在很大差異,除此之外還應(yīng)考慮到利于制品的燒成,獲得所要求的顯微結(jié)構(gòu)和組成。 配制坯料方法:一般有容積法和重量法兩種。容積法配料是按物料的體積比來進(jìn)行配料,各種給料機(jī)均可作為容積配料設(shè)備。容積配料一般用于連續(xù)配料,其缺點(diǎn)是精確性較差。而重量法配料精確度較高,一般誤差不超過2%。