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什么是重烧线变化?耐火材料的重烧线变化如何计算?

发布日期: 2020-03-17 15:41:25    阅读量(117)    作者:刘梓明

重烧线变化又称残余线变化或高温体积稳定性。是指耐火材料制品加热至高温后,制品尺寸(长度)发生的不可逆变化,以%表示,正值表示膨胀,称重烧线膨胀;负值表示收缩,称重烧线收缩。可通过实验测得。它是将耐火制品试样加热到规定的温度,保温一定时间,冷却至室温后其长度所产生的残余膨胀或收缩。测定时采用的温度时间,应按照每种制品技术标准的规定。由于耐火制品在使用过程中,可能有进一步烧结和物相的继续变化,从而再次引起体积变化,产生重烧残余收缩或膨胀。这也是表达高温体积稳定性的一个方面,是耐火材料的一项重要质量指标。如炉顶制品重烧线收缩过大,则会引起砌砖脱落、炉顶塌落的危险,对于各种不烧制品和不定形耐火材料,此项指标更为重要。

重烧线变化率是衡量耐火材料高温体积稳定性的重要指标,也称残余线变化。对于保温隔热制品,一般以制品在无重负荷作用下的重烧线变化百分率来衡量。其计算表达式如下:

式中:ΔL表示重烧线变化率;L0、L1分别表示重烧前后的长度。

若变化值为正,则表示膨胀;若为负,表示收缩。

由于固相合成镁铝尖晶石的反应伴有5~8%的体积膨胀,固对于本论文制备的尖晶石质保温隔热耐火材料,若产生重烧膨胀主要是镁铝尖晶石生成反应在烧成过程中未进行完全所致;若产生重烧收缩主要是由于烧成温度不够或者保温时间不够导致的烧结不完全所致。通常体积密度小的材料重烧线变化率会更大,这主要是由于体积密度小,部分颗粒间距变大,烧成过程中难以形成烧结颈导致烧结不完全所致。

依据国家标准GB/T5988-1986测定尖晶石质保温隔热耐火材料。1550℃下重烧3h,体积密度1.0g/cm3试样的重烧线率变化为±0.5%,体积密度0.5g/cm3试样的重烧线变化率为±0.2%。对于保温隔热耐火制品,尖晶石质保温隔热耐火材料具有较低的重烧线变化率。

影响重烧线变化的因素主要有以下三种:

1.化学矿物组成与显微结构当反应产物的密度小于反应

物组成与显微结构当反应产物的密度小于反应物的密度时,发生膨胀,如红柱石、硅线石和蓝晶石的莫来石化,氧化镁和三氧化二铝反应生成尖晶石等。如果反应产物的密度大于反应物就会产生收缩。

2.烧结烧结是重烧过程中发生的一个重要过程,它是导致重烧线收缩的重要原因。耐火材料中气孔率、液相量、液相组成与晶粒大小都会对烧结产生很大的影响。液相量越多,晶粒尺寸越小,气孔率越大,烧结越容易进行,产生的重烧收缩也越大。

3.制造工艺参数提高制品的烧成温度与延长保温时间,可以缩短耐火材料与其热力学平衡态的距离,可以降低重烧线变化率。

重烧线变化(linear change on reheating)是指烧成的耐火制品再次加热到规定的温度,保温一定时间,冷却到室温后,所残存的以原长度的百分率表示的收缩或膨胀。是制品质量的一项重要技术指标,重烧线变化的大小,表征其制品的高温体积温度性程度。负号“—”表示收缩,正号“+”表示膨胀,也残存收缩或膨胀 。

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