不燒磚

不燒磚又稱化學結合磚。是指磚坯無需燒成而能直接砌築使用的耐火材料。其生產工藝比較簡單，是用不同材質的耐火材料，製品中粉粒料的結合主要靠結合劑的化學作用結合而成。常用結合劑有：水玻璃、硫酸鹽、金屬氯化物、磷酸或磷酸鹽、矽酸鹽及水泥等。

基本介紹

• 中文名：不燒磚
• 外文名：unfired brick
• 性質：耐熱震性、抗折
• 主要成分：耐火材料、結合劑
• 種類：水玻璃不燒磚、磷酸鹽不燒磚等
• 相關套用：耐火材料襯裡

簡介

耐火材料的燒成是為了獲得一種緻密而有相當強度的磚塊，可是磚在使用過程中如用作爐襯，必將受著與燒成時差不多相同的溫度的灼燒作用，因此構想製成一種磚坯，加大生坯強度，使在搬運和砌築爐村砌磚體時不致破損，然後利用使用中的高溫作用達到燒結的目的，免除燒成工序，即不燒磚。

不燒磚的生產工藝與燒結磚基本相同，其性能取決於粉粒狀料和結合劑的性質和用量。與同樣材料的燒結磚相比，高溫強度較低，不宜用於承重部位；但耐熱震性較高，在冶金、化工、建材等工業部門均可廣泛代替燒結磚使用。

不燒磚的種類

不燒磚按膠結劑種類可分為：水玻璃不燒磚、磷酸(鹽)不燒磚、硫酸鋁不燒磚和水泥不燒磚等，按耐火骨料和粉料品種可分為：粘土質不燒磚、高鋁質不燒磚、矽質不燒磚和鎂質不燒磚等。

水玻璃不燒磚

水玻璃不燒磚的品種較多，套用得較廣泛，特別是在澆鋼系統中，得到普遍的使用。水玻璃不燒磚在各主要耐火材料廠均有生產，配合比較多，因使用部位不同，性能要求也不同。水玻璃模數為2.2～3.0，比重為1.38-1.40。不燒磚成型後，送至乾燥室內乾燥，乾燥溫度100℃左右，乾燥時間為48小時。

水玻璃不燒磚經過瀝青浸煮後，性能有較大的提高。浸煮前，先將磚坯預熱至200～300℃，再放進溫度為200～280℃的瀝青(瀝青的軟化點為70±5℃)中去，浸煮4～8小時，使瀝青滲透磚坯深度不小於15毫米。浸後放置在溫度為70℃左右的退火室內，經過一個多小時後即成。滑動水日用水玻璃不燒磚，一般均要浸煮瀝青後，再磨平方可使用。

另外，為了改善和提高水玻璃粘土質和高鋁質不燒磚的抗渣性和熱震穩定性等性能，還可用少量的石墨粉，碳化矽粉，剛玉粉和矽石粉等做外加劑。配製後的不燒磚，1200℃的高溫耐壓強度大於70kg/cm²，抗折強度大於20kg/cm²，可在浸入式水口等部位使用。

水玻璃不燒磚存放期間受潮，磚的表面會“長毛"，並造成表面層起殼和稜角疏鬆等現象。這是由於水玻璃不燒磚表面層的Na₂O與空氣中的CO₂起反應，形成碳酸鈉的緣故。因此，水玻璃不燒磚應放置在於燥環境中或輕燒，以避免吸濕反潮，影響製品質量。

磷酸鹽不燒磚

磷酸(鹽)不燒磚具有耐火度和荷重軟化溫度高，耐壓強度高、熱震穩定性和耐磨性能良好等特點，因此近年來發展較快，套用較廣。

磷酸(鹽)不燒磚的配合比較多，一般耐火粉料細度要求為4900孔/厘米²篩的通過量占85～90%以上；磷酸濃度一般為50%，磷酸鋁溶液一般採用P₂0₅/Al₂O₃克分子比為3.2左右；磷酸一硫酸鋁混合溶液比重為1.28～1.30，配製方法如下：濃度85%的工業磷酸為30%，硫酸鋁為25%，水為45%，調製好存放一天后使用；六偏磷酸鈉溶液濃度約為39%。磚料按比例稱量，經混練後成型。成型後的不燒磚經過100℃或500℃烘乾，然後做性能測定。

適當摻加促凝劑可以提高常溫耐壓強度，而烘乾耐壓強度與未加時相似，荷重軟化溫度略有降低；當矽質不燒磚適當摻加含鈣物質後，常溫耐壓強度和高溫性能要比未加者好些；若加入了礦化劑鐵鱗，燒後耐壓強度有較大的提高。還應指出：高鋁質和矽質不燒磚，分別適當地摻加矽石和碳化矽粉以代替部分耐火骨料和粉料，某些性能有一定的提高。

不燒磚的特點及套用

特點

不燒磚是從五十年代發展起來的，在平爐和電爐的爐頂上試用，取得了效果。另外，不燒磚的品種較多，套用範圍較廣，如澆鋼系統的滑動水口、塞頭、坐磚等，還有鍋爐、焦爐和加熱爐等窯爐和熱工設備上也有採用不燒磚的，使用效果良好。

一般不燒粘土磚必須具備一定強度，有一定的抗水性，適於存放，且殘餘收轄必須在一定的範圍內，如在某規定溫度下不超過0.7-1.0%。

要滿足以上條件製成可用的不燒磚，問題在於選擇一定的暫時結合劑。通常用1-2%的亞硫酸鹽紙漿廢液。

它與振動成型耐火混凝土相比，具有外形規整，尺寸公差小，性能指標優良，試模周轉次數多等特點。但需設有制磚設備，一般只能在耐火材料廠生產。與燒成耐火磚相比，性能相差不多或優於耐火磚，又可省掉燒成工序，節約燃料和燒制設備，成品率高。

研製與套用

新研製的金屬複合鎂尖晶石不燒磚，主要套用於鋼冶煉的RH精煉爐。RH精煉技術由於其脫氣效果好、降溫少、適用範圍廣等特點，已越來越被國內外鋼廠所廣泛套用，已成為世界鋼水精煉用的主要設備。RH精煉爐工況條件十分苛刻，耐火材料襯裡需具有高熱態強度、在真空下體積穩定性好、耐沖刷、耐剝落性好、抗侵蝕性強等優異性能。長期以來國內外RH精煉爐用主要耐材為須經1700℃以上高溫燒成的鎂鉻製品，耐材中的氧化鉻含量從8%到26%不等。六價鉻的公害問題引起全球重視。含鉻殘磚不易處理，國外如德國主要採取水密性包裝或加水稀釋；國內除少部分回收利用外，大部分作為工業垃圾丟棄。含鉻殘磚因風吹雨淋氧化富含六價鉻而毒性超強，且水溶性很好，在雨水的沖刷下，極易流淌至河中，嚴重污染水源和土壤。飲用污染的水，易引起皮膚病、中毒性腹瀉並致癌。此外，我國鉻礦資源缺乏，95%以上的鉻礦依賴進口。因此，開發無鉻化耐火材料，既可解決環境污染問題，又可以緩解我國鉻礦資源的緊缺；避免高溫燒成，有利於節能降耗和減少有害排放。

複合金屬鎂尖晶石不燒磚

該項目在材質、高性能的獲得和製作方法上進行了創新。以高純大晶粒鎂砂和高純合成尖晶石為主要原料，以酚醛樹脂為結合劑，實現了製作上只需較低溫度熱處理，不需高溫燒成；引入高性能微粉，通過高速強力攪拌和高壓成型工藝，實現了微粉在材料中的良好分散，使材料中氣孔微細化並分布均勻；通過添加多種適宜的金屬和金屬氧化物，在高溫使用過程中原位生成非氧化物，填充穿插在方鎂石骨架結構中起到增強增韌作用。成功研製出滿足RH精煉裝置內襯使用的抗熱震性好、抗渣侵蝕性強、抗氧化性強、熱態強度高的金屬複合不燒鎂尖晶石磚，取代了傳統高溫燒成的鎂鉻產品。