耐火預(yù)制件具有現(xiàn)場(chǎng)施工方便、快捷、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，在高溫工業(yè)爐窯領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。耐火預(yù)制件的生產(chǎn)工藝過(guò)程相對(duì)比較簡(jiǎn)單，基本上是按配料、攪拌、成型、烘干等工序過(guò)程進(jìn)行。但在生產(chǎn)過(guò)程中常常會(huì)遇到一些問(wèn)題，本文主要對(duì)生產(chǎn)中常見(jiàn)的問(wèn)題及處理方法進(jìn)行探討。
1、礬土熟料中雜質(zhì)的粉化礬土熟料是耐火材料常用的耐火原料之一，其質(zhì)量的好壞對(duì)耐火制品的性能產(chǎn)生很大的影響。鋁礬土熟料即礬土熟料是用鋁土礦經(jīng)過(guò)高溫煅燒制成的，其Al2O3含量應(yīng)大于50%。產(chǎn)品中的雜質(zhì)含量不超過(guò)2%，不得混入石灰石、黃土及高鈣與高鐵等外來(lái)夾雜物。由于礬土生礦的地質(zhì)分布特點(diǎn)，常常與石灰石、黃土等伴生，倘若煅燒后揀選不充分，礬土熟料中就會(huì)混入石灰石等雜質(zhì)，一旦用于耐火預(yù)制件中，經(jīng)過(guò)加水?dāng)嚢�、成型烘干、燒成或使用的過(guò)程中，由于石灰石的粉化致使制品局部出現(xiàn)凹坑缺陷，不但影響制品的外觀質(zhì)量，而且影響制品的內(nèi)在質(zhì)量。因此，在礬土熟料使用之前，需進(jìn)行粉化率的檢驗(yàn)，采用的方法是，取重量為M1的礬土熟料顆粒(粒度+3 mm)，放入水中浸漬一段時(shí)間，然后在110℃溫度下烘干，過(guò)3mm的篩網(wǎng)后稱(chēng)得篩上顆粒重量為M2，則粉化率可表示為：粉化率(%)=(M1-M2)/M1×100%以粉化率不超過(guò)0.20%為宜。如測(cè)得的粉化率偏高，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，需要對(duì)該批原料進(jìn)行預(yù)處理，可采用先用水浸漬，經(jīng)過(guò)烘干、篩分處理后再使用。
2、棕剛玉的粉化在不定形耐火材料中，采用剛玉作耐火骨料和粉料，應(yīng)用越來(lái)越多，并取得顯著效果。剛玉一般是用工業(yè)氧化鋁或鋁土礦經(jīng)燒結(jié)或電熔后制成的，包括白剛玉、亞白剛玉、板狀剛玉、高鋁剛玉、棕剛玉等。其中棕剛玉是以輕燒高鋁料、煤和鐵屑為主要原材料，采用電熔的方式進(jìn)行冶煉生產(chǎn)的。冶煉工藝分為脫殼爐和傾倒?fàn)t兩種，脫殼爐生產(chǎn)的料不同部位結(jié)晶程度差別較大，同時(shí)鐵分布的部位較寬。傾倒?fàn)t生產(chǎn)的棕剛玉，質(zhì)量均勻，體密好，但正由于質(zhì)量均勻，所以分級(jí)少，綜合指標(biāo)可能稍差。根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐的情況來(lái)看，脫殼爐生產(chǎn)的棕剛玉粉化幾率要比傾倒?fàn)t生產(chǎn)大得多。若使用粉化率高的棕剛玉生產(chǎn)預(yù)制件，經(jīng)高溫?zé)珊�，制品的表面局部發(fā)生粉化崩裂，不但影響制品的質(zhì)量，而且造成燒成合格率大大降低，增加生產(chǎn)成本。由于使用粉化率高的棕剛玉存在嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，因此有必要對(duì)其進(jìn)行粉化率的檢測(cè)。
目前尚無(wú)粉化率的檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)，本文采用的方法有以下兩種：定性檢測(cè)：即每進(jìn)一批棕剛玉，按某一配方預(yù)制成型一塊制品，烘干后進(jìn)行低溫600℃或1000℃燒成，看其是否發(fā)生崩裂現(xiàn)象，以此判斷該批棕剛玉是否粉化。
定量檢測(cè)：取重量為M3的某一粒度樣品，一般以粒度3~1 mm為宜，用高壓鍋水煮60min(或在電爐中經(jīng)過(guò)1000℃×1h處理)，烘干后觀察其顆粒顏色和粒度變化情況，經(jīng)過(guò)1 mm的篩網(wǎng)，篩上料的重量記為M4，則粉化率可表示為：粉化率(%)=(M3-M4)/M3×100%以檢測(cè)的粉化率不超過(guò)0.10%為合格，對(duì)于不同的耐火制品，粉化率控制的標(biāo)準(zhǔn)可以有差別。
3、含硅微粉的鎂鋁質(zhì)預(yù)制件的上漲分層在含硅微粉的鎂鋁質(zhì)預(yù)制件生產(chǎn)的過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)成型面上漲，致使制品分層的現(xiàn)象，這將嚴(yán)重影響耐火制品的使用壽命和成品率。SiO2微粉有兩種：一種是用高純硅石制成的，另一種是生產(chǎn)金屬硅或硅鐵的副產(chǎn)品。通常耐火材料中使用的硅微粉指后者，它呈中空球狀，有活性，不團(tuán)聚，填充性好，在常溫下有火山灰反應(yīng)，高溫下與Al2O3生成莫來(lái)石，均有利于澆注料強(qiáng)度的提高。但它必須有穩(wěn)定的理化性能，否則將影響產(chǎn)品的使用性能。在耐火預(yù)制件生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于原料中硅微粉的批次更換，致使制品的成型性能發(fā)生波動(dòng)。其中表現(xiàn)最為明顯的就是成型后的制品出現(xiàn)上漲分層。對(duì)上漲分層問(wèn)題處理的方法是：首先將使用的硅微粉進(jìn)行篩分，以均化其成分；其次，在混料的過(guò)程中，增加緩凝劑的加入量，適當(dāng)提高加水量，同時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)濕攪拌時(shí)間，然后成型；最后適當(dāng)降低制品的養(yǎng)護(hù)溫度，這樣基本上可以使問(wèn)題得以解決。
4、含鋁微粉的剛玉尖晶石質(zhì)預(yù)制件的泛水在不定形耐火材料生產(chǎn)中，α-Al2O3微粉也是一種常用的耐火粉料之一。α-Al2O3超微粉系用工業(yè)氧化鋁煅燒后制成的。其特點(diǎn)是分散性好，顆粒小，高溫下易于燒結(jié)且體積效應(yīng)小等。在生產(chǎn)中經(jīng)常出現(xiàn)含鋁微粉的剛玉尖晶石質(zhì)預(yù)制件，成型后在養(yǎng)護(hù)的過(guò)程中，成型面出現(xiàn)一層乳白色的液體和蜂窩狀的凹坑，并伴有氣泡從凹坑中溢出，清除成型面上的液體后發(fā)現(xiàn)，成型面基本上全部由粉料組成，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“泛水”現(xiàn)象，成型面上粉料層的厚度因泛水程度的不同而異。泛水問(wèn)題在冬季表現(xiàn)得更為明顯，它給耐火預(yù)制件帶來(lái)嚴(yán)重的質(zhì)量隱患，致使制品的組織結(jié)構(gòu)不均勻，強(qiáng)度低，抗熱震和侵蝕性能下降，使用壽命偏低。經(jīng)過(guò)大量的調(diào)查分析發(fā)現(xiàn)，泛水與所用原料鋁微粉中金屬氧化物K2O、Na2O的含量有一定的關(guān)系。當(dāng)含量在0.2%以上時(shí)，用這種鋁微粉所混的料成型預(yù)制件，基本上沒(méi)有泛水現(xiàn)象的發(fā)生；當(dāng)含量在0.1%以下時(shí)，所混的料用于預(yù)制件的生產(chǎn)，必定發(fā)生泛水現(xiàn)象，甚至相當(dāng)嚴(yán)重。對(duì)于泛水問(wèn)題，可以通過(guò)以下幾種方法來(lái)緩解或解決。①在正常加水量的基礎(chǔ)上，適當(dāng)降低0.1~0.3個(gè)百分點(diǎn)；②調(diào)整緩凝劑和促凝劑的加入比例，適當(dāng)增加促凝劑的比例，同時(shí)減少緩凝劑的比例；③適當(dāng)提高成型后的養(yǎng)護(hù)溫度；④在混料時(shí)，加入少量的電熔鎂砂細(xì)粉，加入量以不超過(guò)0.5%為宜。
