高铝砖在烧成的过程中产生裂纹的原因和防止方法

环保窑炉

高铝砖是Al2O3含量在48%以上的硅酸铝质制品，常用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、水泥回转窑内衬、玻璃熔窑的蓄热室和风火隔墙。按理化指标分为：Lz-80、Lz-75、Lz-65、Lz-55、Lz-48共5个牌号，在耐火砖的生产过程中，因为产品表面和内部产生裂纹而造成的废品是高铝砖的主要废品类型。


高铝砖烧制中裂纹成因
1、预热带裂纹：干燥后的砖坯进入焙烧窑后仍有两种水分需要缓慢排除，一是自由水，即干燥后的残余水分都会导致制品的表面产生网纹。焙烧窑预热带而产生的炸纹多发生在砖坯的大面、中部，裂纹处粗糙，深度大，坯剁干燥不好的部位（背风面、中下部）较严重。
2、烧成带裂纹：在烧成过程中发生的搜索以及二次莫来石反应和刚玉再结晶作用会导致不一致收缩，使制品表面产生裂纹。由于烧成过程中的化学变化而导致的裂纹很难避免，可以使反应物均匀分散，不至于局部膨胀过大或过小而使裂纹加剧。实际烧成化学变化而产生的膨胀是有利的，如莫来石的形成，可以抵消高温下制品的收缩，保持体积的稳定。
二次莫来石一般开始于1200℃，1400-1500℃时反应完成。这个反应是高岭石形成一次莫来石时析出来的二氧化硅的刚玉反应而生成的莫来石，称为二次莫来石相，同时有10%左右的体积膨胀。一般来说，二次莫来石量少时，则反应温度偏低。
3、冷却带裂纹：冷却过急产生的裂纹较细、较直，裂纹处比较平滑，有的外观不明显，属于暗纹，敲击有哑音，坯剁边部、迎风面较其他部位严重。

据悉，高铝质耐火砖制品表面的网状开裂程度还与所采用熟料的吸水率有着密切关系。熟料的吸水率越大，网纹的开裂程度就越大。当用吸水率达的熟料制砖时，制品在烧成过程中熟料本身要继续完成烧结过程，制品收缩较大，且不均匀，因而容易出现开裂和网纹。另外窑内烧成气氛也是高铝制品产生网络裂纹的原因之一，烧成高铝制品时，窑内气氛需弱氧化焰，过剩空气系数控制在1.1-1.2之间。实践表明，制品表面网络裂纹有过剩空气系数增大而减少的趋势，但是空气过剩系数波动不宜过大。
此外，高铝质耐火砖制品表面网络裂纹多产生于码砖缝隙内的砖表面。因此可以推断，当窑内过剩空气系数小，或产生还原气氛时，由于砖缝较小，CO容易在这些地方滞留，从而使制品中的Fe2O3还原成FeO;面向通道的砖表面，气流比较畅通，所以不会受气氛变化的影响，没有网络裂纹的产生。特别需要注意的是，在烧成过程中应尽量避免燃烧气氛性质的频繁变化。因此这种交替的变化作用将使表面受到损伤。
实践表明，为了避免和减少高铝砖表面网络裂纹产生，对一、二级高铝矾土熟料的吸水率分别控制在4%-5%以下，对筒磨粉的吸水率也应控制在5.5%以下，过剩空气系数控制在1.1-1.2之间为宜，使高铝砖的烧成处于稳定的弱氧化气氛中。