耐火シリカレンガ

ケイ砂
耐火珪砂レンガを製造するための最も重要な原料です。SiO2含有量が高く、不純物が少なく、適切な粒子サイズを持つ高品質の珪砂が好まれます。
 

カオリンまたは粘土
シリカ砂の可塑性と成形性を向上させるために、少量のカオリンまたは粘土をシリカ砂に加えることがあります。
 

アルミナ
レンガの耐火性と機械的強度を高めるために、少量のアルミナを珪砂に添加することがあります。
 

バインダー
レンガの強度と可塑性を向上させるために、デンプンやセルロースなどの有機結合剤を原料混合物に加えることもできます。
 

添加物
最終製品の耐熱衝撃性や耐腐食性などの特定の特性を高めるために、混合物に少量のさまざまな添加剤を加えることができます。耐火シリカレンガの正確な組成は、用途の要件、製造プロセス、原材料の入手可能性に応じて異なる場合があります。ただし、耐火シリカレンガの主成分は常にシリカ砂であり、他の材料は、必要な特性を実現するために少量追加されます。

高い融点
シリカの融点は、約 1,710 ℃ (3,110 ℉) と高くなっています。この特性により、シリカ耐火レンガは、大きな構造変化を起こさずに、極めて高い温度に耐えることができます。
 

低熱膨張
シリカ耐火レンガは熱膨張係数が低いため、高温にさらされてもほとんど膨張しません。この特性により、ひび割れや剥離のリスクが最小限に抑えられ、熱ストレス下でもレンガの構造的完全性が確保されます。
 

優れた熱伝導性
シリカ耐火レンガは優れた熱伝導性を示し、効率的に熱を伝達します。この特性は、熱を均等に分散したり、特定の領域から除去したりする必要がある用途では非常に重要です。
 

化学的特性
シリカ耐火レンガの化学的性質は、化学的腐食に対する優れた耐性に寄与します。シリカ耐火レンガの重要な化学的性質は次のとおりです。
 

耐酸性
シリカ耐火レンガは耐酸性が高く、酸性物質と接触する用途に適しています。硫酸や塩酸などの酸の腐食作用に耐えることができます。
 

耐アルカリ性
シリカ耐火レンガは、水酸化ナトリウムや水酸化カリウムなどのアルカリに対しても優れた耐性を示します。この特性により、工業プロセスでよく見られるアルカリ環境に耐えることができます。
 

高温での安定性
シリカ耐火レンガは高温でも安定しており、化学的性質と構造的完全性を維持します。この安定性は、レンガが高温と化学物質の両方にさらされる用途では非常に重要です。
 

機械的性質
シリカ耐火レンガは、耐久性と信頼性に貢献する優れた機械的特性を備えています。シリカ耐火レンガの注目すべき機械的特性は次のとおりです。
 

高い圧縮強度
シリカ耐火レンガは圧縮強度が高く、変形や破損を起こさずに大きな圧力に耐えることができます。この特性は、レンガが大きな荷重や圧縮を受ける用途では不可欠です。
 

耐熱衝撃性が低い
シリカ耐火レンガは耐熱衝撃性に優れているため、急激な温度変化にも耐え、ひび割れや剥離を起こさずに済みます。この特性は、レンガが周期的な加熱と冷却にさらされる用途では非常に重要です。

耐火シリカレンガは、複数の非対称形状として製造され、通常は溝と突起によって互いに固定または連結されています。シリカ耐火レンガの製造業者の目的は、レンガの用途に適した石英転移度となるように原材料と焼成プロセスを選択することです。シリカレンガの原材料は天然の珪岩で、最適なレンガ特性を得るには一定の要件を満たす必要があります。耐火性または荷重下での熱膨張 (クリープ) が主な要件である場合は、化学純度の高い珪岩を選択する必要があります。体積安定性のある製品の原材料は、転移特性が良好である必要があります。

珪岩の化学組成は、原材料としての評価において重要であり、特にアルミナとアルカリの含有量は融点を下げ、用途の可能性を大幅に減らすためです。さらに、珪岩の焼成挙動も考慮する必要があります。洗浄された原材料が粉砕され、粉砕され、さまざまな粒子の分画にふるい分けられた後、個々の分画は、要求される用途特性に応じて所定の割合で混合されます。ほとんどの場合、混合にはマラーミキサーが使用され、特別な結合剤が使用されます。通常、約 2 % の液体消石灰 (石灰水) と、一時的な結合剤として亜硫酸塩溶液が同時に追加されます。次に、砕けやすい混合物を摩擦プレスまたは油圧プレスで処理します。

複雑な形状や短い実行回数が必要な形状は、今でも手作業で押し固められています。石灰結合シリカは乾燥時に敏感ではないため、乾燥には 1 ～ 2 日と短時間しかかかりません。可逆的な熱膨張は鉱物の組成によっても異なります。トリジマイトとクリストバライトは加熱中に直線的に膨張しませんが、加熱中と冷却中の両方で長さが突然変化します。

長さの変化は、これらの鉱物の空間格子の突然の変形動作によって引き起こされます。石英は 573 ℃、トリジマイトは 117 ℃、クリストバライトは 225 ℃ から 270 ℃ で変形します。特に、クリストバライトの熱膨張はトリジマイトよりもかなり大きいことに注意してください。変形が良好なシリカレンガには残留石英がほとんどまたはまったく含まれていないため、温度の影響下での挙動は、主にクリストバライトとトリジマイトの比率によって決まります。

加熱中、シリカレンガは急速に膨張し、可逆的な全膨張は約 800 ℃ で完了します。したがって、800 ℃ (赤熱) を超えると温度変動の影響を受けませんが、この温度以下では急激な体積膨張のため非常に影響を受けやすくなります。このため、炉を約 800 ℃ まで加熱するには十分な時間が必要です。シリカレンガの特徴は、荷重下での耐火性試験中に軟化が始まってから完了するまでの温度差がわずか 10 K であることです。ガラス含有量が少ないため、レンガは高温で非常に少量の液体を形成します。1600 ℃ での液相の量は 10 % から 20 % の間であり、1650 ℃ を超えると大幅に増加します。このため、シリカレンガは実質的に融点まで使用できます。高温での使用と化学的な腐食が組み合わさると、レンガから滴り落ちたり流れ出たりします。

負荷時の熱膨張（クリープ）と液相含有量は、特に Al2O3 含有量によって悪影響を受けます。近年、コークス炉、高炉炉、ガラス炉用のシリカレンガに対する要求が高まっており、フラックス剤の少ない極めて密度の高いレンガが開発されました。製造時に厳選された原材料を使用したこれらの特殊レンガには、通常のレンガの 1650 ℃ と同じ量の粘性溶融物が 1695 ℃ で含まれています。そのため、溶融と滴下による破壊プロセスが始まる前の耐熱性が大幅に高くなります。高密度であるため、コークス炉用の特殊シリカレンガは、通常のシリカレンガよりもはるかに高い熱伝導率を備えています。これにより、コークス炉バッテリーの熱効率が向上します。

耐火珪素レンガの製造に使用される結合剤は、亜硫酸パルプ廃液と石灰乳です。結合剤としての石灰乳は可塑剤の役割を果たします。石灰乳は、乾燥工程でレンガの強度を高め、焼成時に鉱化剤となり、石英の変化を促進します。石灰には、多量の活性CaO、分解されていないCaCO3、5%以下のMgCO3、5%を超えるAl2O3 + Fe2O3 + SO2Fが含まれている必要があります。燃焼不足のCa-CO3と燃焼過多の石灰の大きな粒子が含まれている場合、製品に溶融穴が発生し、製品の品質に影響を与えます。バッチ処理は石灰CaOの添加に変換する必要があります。その添加量は製品によって異なりますが、通常は1.5〜2.5％で変動します。たとえば、コークス炉珪素レンガの製造では、CaOを2.0〜3.0％添加します。 電気炉上部珪石レンガの製造、CaO添加量1.4～1.75%。

不純物含有量が 0.5% 未満のシリカを採用し、バッチ処理前に水道水ですすいで、初期段階での品質を確保します。バッチ処理は石英の急速な転化と石英混合成分の緩やかな転化になり、焼成温度を 20 度下げることができます。バッチ処理の過程で臨界粒子サイズが 3mm から 2mm に縮小され、材料の界面エネルギーが増加し、石英の転化が促進されます。また、新しい鉱化剤の選択も製品の品質を向上させるために重要です。現在、鉱化剤に添加する成分のほとんどのメーカーは、依然として石灰乳と鉄スケールを使用しています。製品の荷重軟化温度を向上させるために、FeO の添加を 2.5% から 1% 未満に減らしました。アルカリ金属を含む長石型鉱物または複合鉱化剤を使用すると、より良い結果が得られます。

この製品は防水倉庫に保管しないでください。水に濡れても 100 度以下の温度でゆっくり乾燥すれば使用できます。水分を含んだシリカレンガは凍結後に強度に影響を与えるため、乾燥後に再検査する必要があります。石積み耐火レンガは、製造元が提供する膨張率に従って膨張目地を残す必要があります。耐火レンガオーブンまたは定期的な使用の温度と時間曲線は合理的に策定する必要があり、特に 600 度に達する前には膨張が激しくなるため、厳密に制御する必要があります。石積み耐火レンガは、耐火レンガと互換性のある泥質を使用します。耐火レンガが損傷するのは、耐火レンガの目地が最初にエッチングされ、アルカリ蒸気が以前に導入された石積み耐火レンガのレンガ目地の要件につながることが原因である場合があります。

現在、一部のガラス工場では、溶融温度を上げて窯全体の寿命を延ばすために、小さな炉口と炉壁には電融ジルコニウムコランダム耐火レンガを使用し、一部の炉床またはその一部には他の材料を使用しています。耐火シリカレンガの消費率は小さいかもしれませんが、耐火シリカレンガは荷重軟化温度が高く、軽量で、価格が安いなどの潜在性があり、ガラス窯のアーチと炉の上部構造の一部には依然として耐火シリカレンガが使用されています。そのため、ガラス窯の耐火レンガの品質向上は依然として無視できません。

工場は1984年に設立され、国際事業部門は2010年に設立されました。工場の面積は10,000平方メートルで、20人の専門エンジニアを含む120人の従業員がいます。CH REFRACTORIESは、鉄鋼、セメント、ガラス、電力、石油化学産業向けの耐火レンガ、モルタル、プレキャスト、プレシェイプ、断熱材、キャスタブル、機能製品の専門メーカーです。さらに、CH REFRACTORIESは、耐火セメントA600、A700、A900、CA70、ボーキサイト、その他の耐火物原材料も製造し、世界中に輸出しています。

よくある質問：