硅砖属于酸性耐火材料,具有良好的抗酸性侵蚀能力,它的导热性能好,荷重软化温度高,一般在1620℃以上,仅比其耐火度低70~80℃。硅砖的导热性随着工作温度的升高而增大,没有残余收缩,在烘炉过程中,硅砖体积随着温度的升高而增大。所以,硅砖是焦炉上较理想的耐火制品,现代大中型焦炉的重要部位(如燃烧室、斜道和蓄热室)都用硅砖砌筑。
在烘炉过程中,硅砖最大膨胀发生在100~300℃之间,300℃之前的膨胀量约为总膨胀量的70%~75%。其原因是SiO2在烘炉过程中出现117℃、163℃、180~270℃和573℃四个晶形转化点,其中180~270℃之间,由方石英引起的体积膨胀最大。决定硅砖热稳定性好坏的关键是真密度,真密度的大小是确定其石英转化的重要标志之一。硅砖的真密度越小,其石灰转化越完全,在烘炉过程中产生的残余膨胀也就越小。
在硅砖中,鳞石英晶体的真密度最小,线膨胀率小,热稳定性比方石英和石英好,抗渣侵蚀性强,导热性好,荷重软化温度高,是石英中体积最稳定的形态。烧成较好的硅砖中,鳞石英的含量最高,占50%~80%;方石英次之,只占10%~30%;而石英与玻璃相的含量波动在5%~15%。当工作温度低于600~700℃时,硅砖的体积变化较大,抗急冷急热的性能较差,热稳定性也不好。若焦炉长期在这种温度下工作,砌体就很容易破裂破损。
焦炉局部损坏后,往往需停炉修补。硅砖的热稳定性很差。为防止砌体变形和崩裂,停炉时降温不能太快,否则会严重影响硅砖砌体的使用寿命,焦炉烘炉时同样要求慢速升温,烘炉时间长达80天以上。焦炉冷修补难度大,时间长,成本高,为此有许多焦炉燃烧室损坏后被迫停用。为适应焦炉热修补技术的发展需要,我公司研制了性能优越的零膨胀硅砖,解决了普通硅砖热稳定性差的问题,能够满足快速升温的要求,无需长时间烘炉,砌炉完成后即可使用。
用于焦炉热修补的零膨胀硅砖的性能特点是热膨胀系数低、热震稳定性好等,这是普通硅砖所无法达到的。我们研制的零膨胀硅砖选用高纯、致密石英砂,精选原料经过三个工序的加工处理:酸洗、电熔、破粉碎后投入生产。熔融石英原料的软化点较低,为1440℃,一般熔融石英制品的荷重软化温度仅为1260℃。我公司研制的零膨胀硅砖,通过反应合成莫来石高温相技术的应用,其荷重软化温度提高到1500℃以上。我公司研制的零膨胀硅砖不仅热稳定性非常好,而且具有普通硅砖的其它优异性能,是热修补焦炉的优质耐火材料。



