bao cao hoan chinh1

91
Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7 Mục lục I .Giôùi thieäu chung 3 (Trí) II. Các tính chất vật liệu chịu lửa 14 III.Nhu cầu và su hướng phát triển của VlCL 19 IV.Vật liệu chịu lửa silic 20 (Hiển) V.Vật liệu chịu lửa Aluminosilicat 22 VI. Vật liệu chịu lửa Manhêđi 26 VII. Vật liệu chịu lửa Spinel 28 (Thắng) VIII. Vật liệu chịu lửa Carbon 40 (Hoàn) IX. Vật liệu chịu lửa từ các Oxít tinh khiết 46 (Hữu) X. Vật liệu chịu lửa forstenit 49 XI. Vật liệu chịu lửa Đôlômi 50 XII. Vữa chịu lửa xây lò 53 (Đoan) XIII. Bê tông chịu lửa 55 IV. Phối liệu đầm, chét 57 XV. Chất mem phủ 58 XVI. Các công ty cung cấp vật liệu chịu lửa 59 1

Upload: thanhtung311387

Post on 26-Jun-2015

252 views

Category:

Documents


6 download

TRANSCRIPT

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Mục lục

I .Giôùi thieäu chung 3 (Trí)II. Các tính chất vật liệu chịu lửa 14III.Nhu cầu và su hướng phát triển của VlCL 19IV.Vật liệu chịu lửa silic 20 (Hiển)V.Vật liệu chịu lửa Aluminosilicat 22VI. Vật liệu chịu lửa Manhêđi 26VII. Vật liệu chịu lửa Spinel 28 (Thắng)VIII. Vật liệu chịu lửa Carbon 40 (Hoàn)IX. Vật liệu chịu lửa từ các Oxít tinh khiết 46 (Hữu)X. Vật liệu chịu lửa forstenit 49XI. Vật liệu chịu lửa Đôlômi 50XII. Vữa chịu lửa xây lò 53 (Đoan)XIII. Bê tông chịu lửa 55IV. Phối liệu đầm, chét 57XV. Chất mem phủ 58XVI. Các công ty cung cấp vật liệu chịu lửa 59

1

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Nhận xét của giáo viên

2

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

I .Giôùi thieäu chung- Vaät lieäu chòu löûa laø vaät lieäu duøng ñeå xaây döïng

caùc loø coâng nghieäp ,caùc ghi ñoát ,caùc thieát bò laøm vieäc ôû nhieät ñoä cao (>1000oC),ôû ñaây chuùng chòu ñöïng laâu daøi ñoái vôùi caùc taùc duïng khaùc nhau veà maët cô hoïc vaø hoùa lí. Chuùng khaùc nhau vôùi caùc vaät lieäu xaây döïng veà nhöõng yeâu caàu sau:

- Nhieät ñoä ñoát noùng trong loø vaø coâng nghieäp hieän dao ñoäng trong khoaûng 1000 – 1800oC. Vì vaäy vaät lieäu chòu löûa phaûi coù ñoä chòu löûa, nghóa laø khaû naêng choáng laïi taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao khoâng bò noùng chaûy

- Thöôøng ña soá vaät löûa chòu löûa noùng chaûy ôû nhieät ñoä cao hôn 1650-1750oC nhöng ôû nhieät ñoä thaáp hôn nhieàu caùc vaät lieäu chòu löûa baét ñaàu meàm vaø maát ñoäng naêng xaây döïng, vì theá taùc duïng cuûa nhieät ñoä cao leân vaät lieäu chòu löûa khoâng phaûi giôùi haïn ôû nhieät ñoä noùng chaûy cuûa chuùng maø chaát löôïng cuûa vaät lieäu löûa ñöôïc ñaùnh giaù baèng khaû naêng choùng laïi caùc taùc duïng cuûa taûi troïng xaây döïng ôû nhieät ñoä xaùc ñònh.

- Khi chòu taùc duïng bôûi nhieät ñoä cao, phaàn lôùn caùc vaät lieäu chòu löûa ñeåu giaûm theå tích do hieän töôïng keát khoái phuï. Moät soá khaùc laïi taêng theå tích nhö dinat.söï bieán ñoåi theå tích theå tích cuûa vaät lieäu chòu löûa coù theå gaây neân hö hoûng vaø phaù huûy voû loø. Vì vaäy vaät lieäu chòu löûa phaûi coù theå tích oån ñònh ôû nhieät ñoä duøng cuûa chuùng

- Söï thay ñoåi nhieät ñoä cuûa loø khi ñoát noùng vaø laøm nguoäi cuõng nhö khi ñoát noùng voû loø khoâng ñoàng ñeàu cuõng nhö gaây nöùt voû vaät lieäu chòu löûa. Do vaäy caån phaûi coù ñoä beàn nhieät.

- Lôùp gaïch trong loø coâng nghieäp hay caùc ghi ñoát deå bò huûy hoaïi do taùc duïng hoùa hoïc vôùi tro xæ nhieân lieäu hay vôùi caùc vaät lieäu naáu hay nung trong ñoù vì vaäy moät yeâu caàu caàn nöõa laø caàn coù ñoä beàn hoùa

- Hieän nay vaãn chöa coù loaïi vaät lieäu chòu löûa naøo taäp hôïp ñaày ñuû caùc tính chaát laøm vieäc caàn thieát ñeå söû duïng moät caùch chaén chaén trong caùc ñieàu kieän baát kì.

3

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Moãi daïng vaät lieäu chòu löûa ñöôïc ñaëc tröng bôûi nhöõng tính chaát naøo ñoù cuûa noù ,treân cô sôû ñoù ngöôøi ta xaùc ñònh phaïm vi söû dung thích hôïp.

- Ví duï: dinat coù nhieät ñoä cao. Trong khi ñoù gaïch manheli thöôøng coù ñoä chiuïu löûa cao vaø ñoä chòu löûa cao vaø beàn xæ nhöng ñoä beàn nhieätt thaáp,nhieät ñoä bieán daïng döôùi taûi troïng thaáp khoâng theå duøng ôû voøm loø coù löïc xieân ngang.1.PHAÂN LOAÏI:Coù nhieàu caùch phaân loaïi :a.Theo baûn chaát hoùa lí cuûa nguyeân vaät lieäu ban ñaàu coù theå chia vaät lieäu chòu löûa laøm 8 nhoùm chính :

Nhoùm silic goàm 2 nhoùm nhoû laø dinat vaø thaïch anh

Nhoùm alumoâsilicat:goàm 3 nhoùm nhoû:ñoâloâmit,forsterit,spinen manhedi

Nhoùm cromit:goàm 2 nhoùm nhoû :croâmit,croâm manheâdi

Nhoùm zircoân:goàm 2 nhoùm nhoû silicat Zicron (ZnSiO4)vaø zicon(ZrO2

Nhoùm caùcbon goàm 2 nhoùm nhoû cacborun vaø caùc loaïi khaùc

nhoùm oxyt:caùc oxyt tinh khieát b.Theo ñoä chòu löûa chia laøm 3 loaïi

Loaïi chòu löûa thöôøng :ñoä chòu löûa töø 1580 –177oc

Loaïi cao löûa :ñoä chòu löûa 1770 –2000oc Loaïi chòu löûa raát cao:ñoä chòu löûa >2000oC

c.Theo hình daïng vaø kích thöôùt chia laøm 4 loaïi Gaïch tieâu chuaån thöôøng:gaïch hình chöû

nhaätvaø gaïch hình cheâm Gaïch di hình ñôn giaûn Loaïi phöùc taïp Loaïi raát phöùc taïp vaø khoái lôùn

d. Theo ñaëc tính gia coâng nhieät :3 loaïi Loaïi khung nung Loaïi nung Loaïi ñuùc töø chaát noùng chaûy

e.Theo phöông phaùp saûn xuaát :3 loaïi Saûn xuaát neùn deûo,neùn baùn khoâ hoaëc neùn

daäp töø phoái lieäu daïng boät khoâng deûo

4

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Saûn phaåm uùc töø hoà vaø chaát noùng chaûy Saûn phaåm cöa töø quaëng

f .Theo ñoä xoáp 3 loaïi: Loaïi keát khoái : coù ñoä xoáp nhoû hôn 1% Loaïi ñaëc coù ñoä xoáp töø 10 –30 % Loaïi keát khoái : coù ñoä xoáp lôùn hôn 50%

2.Tính chaát söû duïng cuûa vaät lieäu chòu löûa a.Ñoä chòu löûa -Laø khaû naêng cuûa vaät lieäu chòu ñöôïc taùc ñoäng laâu daøi cuûa nhieät ñoäâ cao maø khoâng xuaát hieän bieán daïng gaây phaù hoaïi,vaø noùng chaûy-Ñoä chòu löûa laø moät haèng soá kyõ thuaät ,noù khaùc vôùi nhieät ñoä noùng chaûy cuûa vaät lieäu laø moät haèng soá lí hoùa. Nhieät ñoä noùng chaûy laø moät nhieät ñoä öùng vôùi traïng thaùi caân baèng giöõa pha tinh theå vaø pha loûng, ñieåm noùng chaûy cuõng laø nhieät ñoä keát tinh cuûa vaät chaát noùng chaûy ,vì ôû nhieät ñoä ñoù traïng thaùi caân baèng cuûa quaù trình noùng chaûy vaø keát tinh laø thuaän nghòch.- Ñeå xaùc ñònh ñoä chòu löûa cuûa vaät lieäu ngöôøi ta duøng coân ñeå ño

- Côn này là 1 khối chóp cụt, 2 đáy là 2 tam giác đều có cạnh là 8 mm và 2mm, cao 30mm. Vật liệu làm côn phải nghiền nhỏ lọt sàng 900 lỗ/cm2. Côn này được đặt trong lò nung. Lò nung có thể dùng lò điện, lò dùng khí hay các loại lò khác miễn là các lò này đảm bảo nhiệt độ đồng đều trong toàn thể tích.- Khi tăng nhiệt độ, pha lỏng xuất hiện và tăng theo nhiệt độ, độ nhớt giảm làm khối chóp mềm và cong lại. Khi đầu côn chạm tới mặt đế thì nhiệt độ đó là nhiệt độ gục của côn hay nhiệt độ chịu lửa hay nhiệt độ nóng chảy có điều kiện của vật liệu. Trong công nghiệp thường gọi độ chịu lửa bằng 1/10 nhiệt độ chịu lửa. Ví dụ: Nhiệt độ chịu lửa của dinat là 17100C thì độ chịu lửa của nó là 171.- Để xác định độ gục của côn, không thể đo trực tiếp bằng nhiệt kế quang học mà bằng cách so sánh với nhiệt độ gục của côn tiêu chuẩn. Các côn

5

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

tiêu chuẩn này được sản xuất từ hỗn hợp cao lanh, oxyt nhôm, quắc. Côn nhiệt độ thấp người ta còn thêm một số chất trợ dung như trường thạch. Bảng 1: Các côn tiêu chuẩn

Côn Nhiệt độ (0C)

Côn Nhiệt độ (0C)

Côn Nhiệt độ (0C)

8 1250 18 1500 32 17109 1280 19 1520 33 173010 1300 20 1530 34 175011 1320 21-25 1530 35 177012 1350 26 1580 36 179013 1380 27 1610 37 182514 1410 28 1630 38 185015 1430 29 1650 39 187016 1460 30 1670 40 191017 1480 31 1690 41 1960

- Độ chịu lửa của vật liệu thí nghiệm phụ thuộc vào tính chất của vật liệu và điều kiện thí nghiệm như: Thành phần hoá, thành phần khoáng, thành phần hạt, tốc độ nâng nhiệt, hình dạng kích thước mẫu thí nghiệm, môi trường thí nghiệm...- Các vật liệu có thành phần hoá và thành phần khoáng khác nhau sẽ có nhiệt độ chịu lửa khác nhau.Bảng 2: Nhiệt độ chịu lửa của một số VLCL Loại vật liệu Độ chịu lửa

(0C)Loại vật liệu Độ chịu lửa (0C)

Quắc 1730-1750 Cao Alumin 1780-2000Dinat 1710-1720 Manhêdi >2300Đất sét chịu lửa

1580-1750 Crôm-manhêdi >2000

Cao lanh 1740-1770 Đôlômit >2000Sămôt 1610-1750 Forsterit

(2MgO.SiO2 85%+MgO.Fe2O3

15%)

1800-1850

Bán Axit 1610-1710 Thành phần và cở hạt: Nếu hạt vật liệu càng lớn, nhiệt độ gục của côn càng cao.

Nguyên nhân: Nếu kích thước hạt lớn, bề mặt tiếp xúc với nhau bé, điều kiện tạo thành điểm ơtecti kém đi, lượng pha lỏng tăng chậm, nhiệt độ gục côn tăng lên.Ví dụ: hỗn hợp 50% đất sét và 50% quắc có cỡ hạt 0,5mm có nhiệt độ

gục là 17100C. Nếu hạt nhỏ hơn 0,06mm có nhiệt độ gục 16400C. Tuy nhiên, nếu tăng tốc nhiệt độ chậm khoảng 2-30C /phút thì cỡ hạt ít ảnh hưởng đến nhiệt độ gục côn.

6

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Tốc độ nâng nhiệt: Thay đổi tốc độ nâng nhiệt trước giai đoạn kết nối sản phẩm thì không ảnh hưởng đến kết quả thí nghiệm. Tăng tốc độ nâng nhiệt ở giai đoạn vật liệu đã mềm sẽ tăng nhiệt độ gục côn. Tuy nhiên nếu cùng tăng tốc độ nâng nhiệt như nhau thì độ tăng nhiệt độ gục côn khác nhau không giống nhau. Nguyên nhân chính: ảnh hưởng tốc độ nâng nhiệt lên tốc độ phản ứng hoá học tạo thành pha lỏng ở các vật liệu khác nhau không giống nhau. Vì thế qui định: Tốc độ nâng nhiệt 4-60C/phút bắt đầu từ nhiệt độ kết khối sản phẩm.

- Môi trường khí: VLCL thường chứa sắt. Sắt tồn tại dưới 2 dạng Fe 2+ và Fe3+, chúng biến đổi thuận nghịch tuỳ theo môi trường. Hợp chất của Fe2+ dễ chảy hơn nên nhiệt độ gục côn thấp hơn. Qua nhiều thực nghiệm thấy rằng: VLCL chứa sắt thì nên xác định trong môi trường trung tính hay oxi hoá.

2 .Ñoä beàn nhieät - Söï thay ñoåi nhieät ñoä ôû caùc loø nung vaø thieát bò

laøm giaùn ñoaïn hay söï giao ñoäng nhieät ñoä ôû caùc loø vaø thieát bò laøm vieäc lieân tuïc coù theå gaây nöùt vôû gaïch xaây döïng. Tính chaát cuûa vaät lieäu chòu löûa choáng laïi söï dao ñoäng nhieät ñoä khoâng bò phaù huûy goïi laø ñoä beàn nhieät

- Nguyeân nhaân daãn ñeán nöùt vôû saûn phaåm vì dao ñoäng nhieät ñoä laø do khi ñoát noùng vaø laøm nguoäi saûn phaåm seõ coù söï cheânh leäch nhieät ñoä daãn ñeán söï xuaát hieän öùng suaát trong saûn phaåm. Söï cheânh leäch nhieät ñoä giöõa caùc lôùp song song vôùi beà maët ñoát noùng vaø laøm nguoäi saûn phaåm phuï thuoäc vaøo ñieàu kieän ñoát noùng

- Nhö vaäy neáu ñieàu kieän ñoát noùng vaø laøm nguoäi nhö nhau thì vaät lieäu seõ coù heä soá daãn nhieät lôùn ,gradien nhieät ñoä trong vaät lieäu caøng nhoû

- Khi coù söï cheânh nhieät ñoä trong saûn phaåm seõ xuaát hieän öùng suaát do giaûn nôû nhieät khoâng ñoàng ñeàu,nhö vaäy muoán cho saûn phaåm beàn vöõng thì söï cheânh leäch nhieät ñoä giöõa caùc lôùp nhoû ,nghóa laø heä soá daãn nhieät lôùn heä soá giaûn nôû nhieät nhoû

°Ngoaøi ra ngöôøi ta coøn thaáy raèng - Saûn phaåm caøng beàn nhieät neáu tính chaát ñaøn

hoài cuûa vaät lieäu caøng cao- Kích thöôùt vaø hình daïng saûn phaåm cuõng aûnh

höôûng ñeán ñoä beàn nhieät ,saûn phaåm coù hình

7

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

daïng nhieàu goùc caïnh ,nhieàu ñieåm uoán löôïn thì keùm beàn nhieät hôn so vôùi saûn phaåm daïng ñôn giaûn

- Thöïc teá ñaõ chæ ra raèng baèng caùch laøm taêng kích thöôùt haït trong phoái lieäu (gaïch samot,manheli,corun,)seõ laøm taêng ñoä beàn nhieät cuûa vaät lieäu.

°Nguyeân nhaân :- Vôùi thaønh phaàn haït nhö vaäy caáu truùc cuûa saûn

phaåm seû coù nhöõng veát nöùt li ti, caùc moái ñöùt gaàn quanh caùc haït lôùn laøm tính linh ñoäng cuûa caùc haït taêng leân ,laøm taêng ñoä beàn nhieät

- Phöông phaùp gia coâng phoâi lieäu vaø ñoùng khuoân saûn phaåm cuõng coù theå thay ñoåi ñoä beàn nhieät

- phöông phaùp xaùc ñònh ñoä beàn nhieät :theo tieâu chuaån lieân xoâ(GOST 7875-56)goàm boán böôùc :

- Maãu thöû ñöôïc choïn laø vieân gaïch coù kích thöôùt tieâu chuaån :230x113x65 mm

Ñoát noùng1 maãu daàu naãu trong loø ñieän coù nhieät ñoä 850oC hay 1300oC

- Nhuùng ñaàu ñaõ ñoát noùng vaøo nöôùc laïnh 20oC ñeán khi maãu thöû raïn nöùt vaø huït ñeán 20% khoái löôïng ban ñaàu

- Soá laàn ñoát noùng vaø laøm nguoãi nhö vaäy goïi laø ñoä beàn nhieät cuûa vaät lieäu

- Baûng :Ñoä beàn nhieät cuûa vaøi loaïi vaät lieäu chòu löûa

loaïi VLCL Ñoä beàn nhieät (nung ôû 850oC)

Ñinat 1 –2 Samot:loaïi haït nhoû sít

ñaëc Loaïi haït vöøa Loaïi haït thoâ

5-810-1525-100

Mahedit 2-3Croâm-maheâdi 2-3Croâm –mahedi beàn

nhieät >30

8

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Khi laøm nguoäi ,beà maët co laïi chòu öùng suaát keùo,veát nöùt vuoâng goác beà maët laøm nguoäi. Khi ñoát noùng beà maët giaûn nôû chòu öùng suaát neùn ,keõ nöùt seõ xuaát hieän döôùi moät goùc 45o so vôùi beà maët bò ñoát noùng

3.Cöôøng ñoä xaây döïng ôû nhieät ñoä cao (Ñoä beàn cô hoïc)- Laø khaû naêng choáng laïi ñoàng thôøi taùc duïng cuûa

nhieät ñoävaø taûi - troïng cô hoïc. Tính chaát naøy ñöôïc ñaëc tröng baèng

nhieät ñoä bieán daïng döôùi taûi troïng 2N/mm2 ,bieåu thò khoaûng meàm khi ñoù saûn phaåm seõ bò bieán daïng deûo

- taûi trong thöïc teá thöôøng nhoû hôn taûi troïng kieåm tra nhieàu laàn . cao nhaát 0.5 – 1kg/cm2

- ñeå xaùc ñònh nhieät ñoä bieàn daïng döôùi taûi troïng tónh 2 kg/cm2 theo tieâu chuaån lieân xoâ (Gost 4070-48) ngöôøi ta caét saûn phaåm ra thaønh hình truï coù ñöôøng kính 36mm,cao 50mm. maãu naøy ñaët trong loø ñieän vaø luoân chòu moät taûi troïng khoâng ñoåi 2kg/cm2. caïnh loø coù moät heä thoáng cô hoïc ghi söï bieán daïng cuûa saûn phaåm

- toác ñoä naâng nhieät :ñeán 800oC khoâng quaù 10oC/phuùt; >800oC töû 4 – 5 oC /phuùt

- quaù trình xaùc ñònh naøy seõ tìm ra 3 nhieät ñoä : Nhieät ñoä baét ñaàu bieán daïng :öùng vôùi ñoä

luùn cuûa maåu 0.3mm Nhieät ñoä bieán daïng 4%:öùng vôùi ñoä luùn cuûa

maåu 2 mm Nhieät ñoä keát thuùc bieán daïng hay laø nhieät ñoä

phaù huûy :öùng vôùi ñoä luùn cuûa maãu 40% chieàu cao ban ñaàu

Ta coù baûng nhieät ñoä bieán daïng döôùi taûi troïng 2Kg/cm2 cuûa VLCL:

VLCL Nhiệt độ biến dạng dưói tải trọng 2 kg/cm2 [0C]

BD 4% 40%

Dinat 1650 1670

9

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Bán Axit 1400 1430 1500

Sămôt B 1250 1320 1500

Sămôt A(Al2O3 40%)

1400 1470 1600

Cao lanh (Al2O3

42%)1450 1550 1650

Mullit kết khối (Al2O3 70%)

1600 1660 1800

Côrun (Al2O3 99%)

1870 1900

Manhêdi (99%Mg0)

1550 1580

Crôm-manhêdi 1450-1550 1480-1600

Forsterit 1550-1650 1650-1710

Đôlômit 1550-1610 1630-1680 1650-1690

- Nhieät ñoä bieán daïng cuûa vaät lieäu chòu löûa chuû yeáu phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn khoaùng hoùa ,vaø ñaëc tính caáu truùc ,vaøo tæ leä pha tinh theå vaø pha thuûy tinh ,vaøo ñoä nhôùt cuûa pha loûng taïo ra khi noùng chaûy pha thuûy tinh vaø tinh theå deå chaûy

- Nhieät ñoä bieán daïng döôùi taûi troïng cuûa vaät lieäu chòu löûa töø caùc oxyt tinh khieát thöôøng gaàn vôùi nhieät ñoä noùng chaûy cuûa noù, vì trong thaønh phaàn pha cuûa saûn phaåm löôïng pha thuûy tinh haàu nhö khoâng coù hoaëc chæ coù raát ít.khi caùc pha tinh theå chuû yeáu baét ñaàu hoùa meàm vaø bieán daïng deûo (saép noùng chaûy )thì saûn phaåm môùi baét ñaàu bò bieán daïng. Nhöng vaät lieäu chòu löûa thöôøng chöùa moät löôïng taïp chaát neân ôû nhieät ñoä cao chuùng taïo ra moät löôïng pha loûng laøm haï thaáp nhieät ñoä bieán daïng cuûa saûn phaåm so vôùi ñoä chòu löûa caøng lôùn. Luùc naøy ñaëc tính caáu truùc phaàn tinh theå coù giaù trò lôùn. Caùc tinh theå chuû yeáu ñuû lôùn taïo ñöôïc moät khung xöông vöõng chaéc, khaéc

10

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

phuïc ñöôïc aûnh höôûng coù haïi cuûa pha loûng seõ laøm taêng nhieät ñoä bieán daïng. Theå hieän roû nhaát ôû ñinat

- Dinat :Coù caáu truùc maïng löôùi tinh theå trydimit roái loaïn xen

- keõ nhau chaët cheõ laøm cho nhieät ñoä meàm cuûa dinat cao so vôùi ñoä chòu löûa vaø ñaït tôùi 1650- 1670oC. Khoaûng caùch giöõa ñoä chòu löûa vaø ñoä bieán daïng gaàn 50 –70 oc maëc duø dinat ngoaøi SiO2coøn coù chöùa 4 –6 % taïp chaát taïo 10 –15% pha loûng. Ñoä nhôùt cuûa pha thuûy tinh noùng chaûy cao. Caùc tinh theå trong dinat laø lieân keát beàn vöõng ,noù hoøa tan trong pha loûng khoâng ñaùng keå.vì theá dinat chæ bò phaù huûy khi tridimit baét daàu noùng chaûy ôø 1650 –1670oC. Ôû nhieät ñoä naøy toác ñoä phaù huûy saûn phaåm raát nhanh (hieäu nhieät ñoä giöõa baét ñaàu bieán daïng vaø keát thuùc bieán daïng chæ coù 10-20oC) ñöôøng cong bieán daïng gaàn nhö doác thaúng ñöùng

- Sản phẩm manhêdi : Chứa 91% MgO, gồm 90% tinh thể periclaz, 10% còn lại gồm MgO+ các tinh thể dễ chảy chủ yếu là silicat và pha thuỷ tinh. Tinh thể periclaz khi tái kết tinh và lớn lên có dạng hạt không phải que hay trụ nên không tạo một mạng tinh thể chặt chẽ trong sản phẩm. Các hạt tinh thể liên kết nhau bằng một lớp chất dễ chảy mỏng. Nếu lớp này mềm ra, chảy ra sẽ làm sản phẩm mềm và biến dạng. Vì vậy nhiệt độ biến dạng của manhêdi xấp xỉ 1550 0C tức chính là nhiệt độ nóng chảy chất liên kết. Khoảng cách giữa nhiệt độ biến dạng và nhiệt độ chịu lửa khoảng 700 0C. Độ nhớt pha liên kết giảm khá nhanh khi tăng nhiệt độ nên sản phẩm manhêdi có khoảng biến dạng ngắn (20-50 0C), đường cong biến dạng ở giai đoạn cuối dốc gần như thẳng đứng.

- Sămốt: Sản phẩm này bị biến dạng hơi khác khi tăng nhiệt độ. Sămốt chứa gần 50% mullit (A3S2) chịu lửa cao nhưng tinh thể hình kim nhỏ không tạo thành liên tinh thể bền vững. Phần còn lại là pha thuỷ tinh silic có độ nhớt cao. Vì thế khi tăng nhiệt độ khối thuỷ tinh mềm ra, độ nhớt giảm dần, pha lỏng tăng lên làm Sămốt biến dạng từ từ. Mẫu thí nghiệm không bị phá huỷ ngay mà bị phình ra theo hình tang trống. Khoảng biến dạng dài 150-200 0C.

4. Tính oån ñònh theå tích ôû nhieät ñoä cao - Vaät lieäu chòu löûa thöôøng khi duøng phaûi chòu taùc

duïng laâu daøi cuûa nhieät ñoä cao.vì vaäy trong saûn

11

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

phaåm vaät lieäu chòu löûa seõ coù theå xaûy ra caùc hieän töôïng sau: Bieán ñoåi thaønh phaàn pha Taùi keát hôïp Keát khoái phuï

- Do vaäy saûn phaåm seõ bò nôû phuï hay co phuï vaø hieän töôïng ñoù laøm saûn phaåm bieán ñoåi khoâng thuaän nghòch kích thöôùt daøi cuûa chuùng hieän töôïng co phuï seõ laøm cho moái haøn giöõa caùc vieân gaïch bò hôû ra, bong vöõa,laøm haï thaáp maät ñoä ,ñoä beàn nhieät ,beàn xæ cuûa maïch vöõ. Töôøng vaø voøm loø seõ bò luùn xuoáng daãn tôùi phaù huûy chuùng , söùc co phuï quaù lôùn seõ laøm voøm loø voõng vaø tuït gaïch

- Hieän töôïng giaûn phuï khoâng lôùn laém laïi laøm taêng cöôøng ñoä cuûa maïch vöõa ñaëc bieät laø voøm loø. Neáu giaõn quaù nhieàu laøm voøm loø phoøng leân, maát hình daïng hình hoïc vaø phaù huûy söï phaân phoái öùng suaát ñoàng ñeàu ôû voøm loø , coù theå gaäy tuït voøm loø

- Söï oån ñònh theå tích ôû nhieät ñoä cao cuøng vôùi cöôøng ñoä xaây döïng cuûa chuùng laø ñieàu kieän caàn thieát ñeå ñaûm baûo söû duïng chuùng trong nhöõng caáu truùc chòu taûi troïng ôû caùc loø nung vaø ghi ñoát

- Phaàn lôùn caùc saûn phaåm chòu löûa ôû nhieät ñoä cao seõ sít chaët laïi so keát khoái ,laøm co saûn phaåm. Söï sít chaët naøy xaûy ra ñaàu tieân do söùc caêng beà maët cuûa pha loûng taïo ra ,gaây neân hieän töôïng phaân phoái laïi vaø laøm gaàn caùc haït trong saûn phaåm. Khi duy trì ôû nhieät ñoä cao laâu daøi ,pha tinh theå lôùn daãn vaø laøm sít chaët saûn phaåm neáu tinh theå môùi naøy taïo ra coù maät ñoä lôùn hôn so vôùi nguyeân lieäu ban ñaàu :

- Moät soá vaät lieäu chòu löûa khaùc laïi nôû phuï do taùi keát tinh thaønh vaät chaát coù troïng löôïng rieâng nhoû hôn ,ñieån hình laø dinat. Trong dinat,moät phaàn quaéc chöa chuyeån thaønh tridimit vaø critoibalit khi nung, ñeán khi duøng noù tieáp tuïc chuyeån hoùa töø quaéc thaønh caùc tinh theå treân laøm cho saûn phaåm nôû phuï

°Moät soá bieän phaùp khaéc phuïc

12

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Söï co phuï hay nôû phuï cuûa vaät lieäu chòu löûa ôû nhieät ñoä cao ñeàu do caùc quaù trình tieán haønh trong saûn phaåm khi nung chöa hoaøn thieän. Vì vaäy ñeå ñaûm baûo tính oån ñònh theå tích ôû nhieät ñoä cao ta neân nung laâu ôû nhieät ñoä öùng vôùi ñieàu kieän söû duïng naaøy, neáu nung ôû nhieät ñoä quaù cao saûn phaåm seõ bò thuûy tinh hoùa ,bieán daïng laøm giaõm ñoä beàn nhieät vaø taêng pheá phaåm do sai kích thöôùt vaø hình daïng

- Söï co phuï cuûa saûn phaåm coù theå haïn cheá baèng caùch cho theâm phuï gia giaõn nôõ

Ví duï ;cho phuï gia quaéc vaøo samoát seõ buø tröø söùc co phuï cuûa ñaát seùt .- Khi xaùc ñònh nhieät ñoä bieán daïng döùôùi taûi troïng

caàn löu yù :neáu vaät lieäu nung chöa ñaät yeâu caàu thì nhieät ñoä bieán daïng seõ thaáp hôn do trong thôøi gian thí nghieäm saûn phaåm bò co giaûn phuï ,hoaëc seõ cao neáu saûn phaåm nôû phuï. Ôû nhieät ñoä bieán daïng 4%-40% thì khoâng bò aûnh höôûng

- Xaùc ñònh ñoä co phuï hay nôû phuï cuûa vaät lieäu chòu löûa ngöôùi ta tieán haønh nung laïi ôû nhieät ñoä xaùc ñònh ,nhieät ñoä naøy phuï thuoäc ñieàu kieän söû duïng sau naøy cuûa töøng loaïi saõn phaåm thôøi gian löu ôû nhieät ñoä naøy 2-3 h

5.Ñoä beàn xæ;Ñoù laø khaû naêng choáng laïi söï aên moøn vaø phaù huûy bôûi moâi tröôøng ôû nhieät ñoä cao cuûa vaät lieäu chòu löûaMoâi tröôøng taùc duïng leân vaät lieäu chòu löûa goàm coù 3 daïng :loûng,khí , raén

Vaät theå loûng taùc duïng leân vaät lieäu chòu löûa nhö xæ noùng chaûy ôû loø luyeän kim,kim loaïi noùng chaûy ,thuûy tinh loûng,tro xæ nhieân lieäu chaûy loûng ôû caùc ghi ñoát loø khí hoùa.

Vaät theå raén taùc duïng leân vaät lieäu chòu löûa nhö caùc buïi quaëng , buïi phoái lieäu ,buïi xæ , hoaêëc raén xæ hay khi tieáp xuùc giöõa hai vaät lieäu vôùi nhau

Moâi tröôùng khí taùc duïng nhö saûn phaåm chaùy, nhieân lieäu khí,saûn phaåm hoùa hoïc nhö CO trong loø cao,cacbua hydro trong loø coác .. caùc khí naøy

13

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

thaám sau vaøo caùc loã xoáp cuûa gaïch coù theå gaây neân phaûn öùng phaù hoaïi laøm haï thaáp ,cöôøng ñoä gaïch xæ aên moøn phaù hoaïi vaät lieäu chòu löûa laø nguyeân nhaân laøm hoûng coâng trình hoaëc phaûi ngöøng loø ñeå söûa chöûa ,do ñoù baèng bieän phaùp naøo taêng ñöôïc thôøi haïn tieáp xuùc cuûa gaïch vôùi moâi tröôøng söû duïng ñeàu taêng tuoåi thoï loø

°Quaù trình aên moøn vaät lieäu chòu löûa phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá

Nhieät ñoä taùc duïng cuûa xæ vôùi gaïch. Neáu nhieät ñoä taêng taùc duïng phaù hoaïi taêng leân raát nhieàu do ñoäâ nhôùt giaûm ,toác ñoä phaûn öùng taêng

Thaønh phaàn khoaùng ,hoùa cuûa xæ vaø gaïch :cuõng nhö vaät lieäu chòu löûa xæ chia laøm 3 loaïi :xæ bazô,xæ axit , xæ trung tính. Gaïch axít choáng xæ axít toát hôn xæ bazô. Vaø ngöôïc laïi ,gaïch trung tính choáng ñöôïc ñoàng thôøi caû hai loaïi xæ

ví duï:- Xæ luyeän kim bazô thöôøng chöùa 50 – 75% oxyùt

kieàm thoå (Cao,MgO,FeO,MnO,)phaù huûy maïnh gaïch dinat,vaø alumosilica. Phaûn öùng hoùa hoïc giöõa AL2O3 vaø SiO2 vôùi xæ taïo thaønh hôïp chaát môùi deå chaùy nhöng noù aên moøn nhoû ñoái vôùi gaïch ñoâloâmi,manheâdi,vaø croâm manheâli. Do ñoù vieäc löïa choïn gaïch ñeå xaây loø phaûi caên cöù vaøo nhoùm saûn phaåm coùi thaønh phaàn khoaùng hoùa töông öùng

- Ñoä nhôùt cuûa xæ ôû nhieät ñoä taùc duïng phaù hoaïi :ñoä nhôùt cuûa moâi tröôøng coù aûnh höôûng ñeán toác ñoäâ hoøa tan cuûa gaïch. Ñoä nhôùt caøng nhoû toác ñoä hoøa tan caøng taêng. Xæ loûng deå thaám saâu vaøo caùc loå xoáp cuûa gaïch ,caøng phaù hoaïi saâu beân trong

- Caáu truùc cuûa vaät lieäu chòu löûa ,kích thöôùt loã xoáp :ñoä beàn xæ taêng leân neáu giaûm ñoä xoáp, giaûm kích thöôùc loå xoáp. Neáu ñoä xoáp cao, kích thöôùt loå xoáp lôùn caøng deå thaám saâu vaøo gaïch vaø taùc duïng vôùi gaïch treân moät dieän tích

14

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

lôùn ,neân caàn choïn loaïi gaïch coù maät ñoä cao vaø ít taïp chaát

- Thaønh phaàn moâi tröôøng khí ;moâi tröôøng khí aûnh höôûng ñeán möùc ñoä phaù hoòa gaïch chòu löûa

- Ví du:ï Fe (III) trong moâi tröôøng khöû bieán thaønh Fe(II)laø loaïi aên moøn maïnh hôn so vôùi saét 3.cuõng coù tröôøng hôïp chuùng phaù hoaïi tröïc tieáp gaïchnhö khí CO ôû nhieät ñoä thaáp phaù huûy gaïch samot.

- Nguyeân nhaân ôû phaûn öùng sau: 2CO = CO2 + C

- Taïo thaønh than moà hoùng .Than naøy chui vaøo loã xoáp cuûa gaïch vaø do troïng löôïng theå tích cuûa noù lôùn neân gaây öùng suaát laøm vôõ gaïch

- Söï phaù huûy vaäït lieäu chòu löûa ôû nhieät ñoä cao coøn do tieáp xuùc giöõa hai loaïi gaïch coù baûn chaát hoùa hoïc khaùc nhau. Nguyeân nhaân laø do phaûn öùng hoùa hoïc xaûy ra giöõa hai loaïi gaïch ôû choå tieáp xuùc taïo neân hôïp chaát deå noùng chaûy

- Ví duï : Gaïch manheli khi tieáp xuùc vôùi samot ôû nhieät ñoä cao taïo hôïp chaát cordierit(2MgO.2AL2O3.5SiO2)coù nhieät ñoä noùng chaûy thaáp 1425oC vì vaäy muoán traùnh söï phaù huûy naøy khi xaây loø giöõa hai gaïch khaùc nhau nhö nhö dinat vaø mahedi phaûi söû duïng gaïch trung tính Croâm manhedi ôû giöõa

- Quaù trình xæ aên moøn xæ vaät lieäu chòu löûa thöôøng xaûy ra ñoàng thôøi vôùi nhieàu yeáu toá taùc ñoäng, cho neân tìm 1 chæ tieâu naøo ñeå ñaùnh giaù ñoä beàn xæ cuûa vaät lieäu chiuï löûa raát khoù khaên.lí töôûng nhaát laø nghieân cöùu caùc saûn phaåm chòu löûa trong ñieàu kieän söû duïng thöïc teá

- Ngöôøi ta coøn so saùnh möùc ñoä beàn xæ cuûa nhieàu loaïi cheùn töø vaät lieäu chòu löûa khaùc nhau chòu taùc duïng 1 loaïi xæ noùng chaûy trong noù hoaëc 1 loaïi vaät lieäu chòu löûa taùc duïng bôûi nhieàu loaïi xæ khaùc nhau

- Phöông phaùp xaùc ñònhdoä beàn xæ :duøng 1 vieân gaïch coù khoeùt loå hình truï ,ñöôøng kính 25-50 mm ,saâu 20-40 mm,thaønh vaø ñaùy daøy >3 mm.duøng xæ nghieàn mòn (<0.5 mm) ñoå ñaày vaøo loå vieân gaïch. Nung ôû nhieät ñoä 1400oC –1500oC löu 2h ôû tmax . laøm nguoäi vaø cöa ñoâi loå chöùa xæ. Quan

15

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

saùt möùc ñoä aên moøn ,xaùc ñònh toån thaát troïng löôïng vaø theå tích cuûa maåu

6.Daõn nôû nhieät - Cuõng nhö caùc vaät lieäu chòu löûa khaùc ,vaät lieäu

chòu löûa khi ñoát noùng thöôøng bò giaõn nôû vì nhieät, hieän töôïng giaõn nôû naøy coù tính chaát thuaän nghòch. Nghóa laø khi ñoát noùng thì noù nôû ra vaø khi laøm laïnh thì noù co laïi theå tích ban ñaàu. Baûn chaát cuûa hieän töôïng naøy laø :khi ñoát noùng khoaûng caùch giöõa caùc nguyeân töû taêng leân ,do bieân ñoä dao ñoäng cuûa chuùng taêng, söï co giaõn do ñoát noùng naøy khaùc vôùi hieän töôïng daûn nôû phuï do söï bieán ñoåi thaønh phaàn pha vaø caáu taïo cuûa saûn phaåm

- Öùng suaát xuaát hieän trong saûn phaåm khi ñoát noùng hay laøm nguoäi nhanh phuï thuoäc vaøo ñoä giaõn nôû nhieät. Vì vaäy giaõn nôû nhieät aûnh höôûng ñeán nhieät ñoä beàn nhieät cuûa saûn phaåm

- Daõn nôû nhieät chæ phuï thuoäc vaøo thaønh phaàn khoaùng hoùa cuûa saûn phaåm vaø vaøo nhieät ñoä,caáu truùc saûn phaåm , maät ñoä vaø cöôøng ñoä khoâng aûnh höôûng roû reät

- Đaïi löôïng daõn nôû nhieät % trong khoaûng nhieät ñoä töø 0oC ñeán nhieät ñoä naøo ñoù coù theå tính ñöôïc

töø heä soá daûn nôû trung bình baèng coâng thöùc: a%=atb x t x 100%

°Heä soá daûn nôû nhieät trung bình cuûa moät soá vaät lieäu chòu löûa ôû 20-1000oC

Tên VLCL a tb (20-1000 0C)Sămôt (4,5-6).10-6

Cao lanh (4,5-5,5).10-6

Mullit (70 % Al2O3) (5,5-5,8).10-6

Mullit- corun (80-90% Al2O3) (7-7,5).10-6

Corun (99% Al2O3) (8-8,5).10-6

Manhêdi (90-92% MgO) (14-15).10-6

Crômit (9-11).10-6

bán axit (7-9).10-6

Dinat (11,5-13).10-6

Thủy tinh quắc 0,4.100-6

II.CAÙC TÍNH CHAÁT CUÛA VAÄT LIEÄU CHÒU LÖÛA:

16

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Vaäït lieäu chòu löûa laø loaïi vaät lieäu chòu ñöôïc nhieät ñoä cao treân 1000oC, trong moät thôøi gian daøi maø khoâng bò bieán daïng khi coù taûi trong cô hoïc. Ña soá vaät lieäu chòu löûa laø loaïi vaät lieäu goám ñöôïc saûn xuaát theo coâng ngheä goám thoâ. Thaønh phaàn chòu löûa thuoäc caùc nhoùm goám silicat,goám oxyùt vaø goám khoâng phaûi oxyùt vaät lieäu voâ cô ña pha ña tinh theå goàm moät phaàn toå chöùc laø caùc pha tinh theå vaø moät phaàn laø caùc voâ ñònh hình naèm sen keû nhau. Haøm löôïng pha tinh theå vaø ñoä haït cuûa noù quyeát ñònh ñoä beàn cuûa vaät lieäu. 1. Maät ñoâ vaø cöôøng ñoä ôû nhieät ñoä

thöôøng :- Maät ñoä vaø cöôøng ñoä cuûa vaät lieäu chòu löûa ôû

nhieät ñoä thöôøng cho pheùp ta ñaùnh giaù chaát löôïng cuûa chuùng 1 caùch giaùn tieáp. ---Hai tính chaát naøy coù lieân quan chaëc cheõ vôùi nhau coù aûnh höôûng ñeán haøng loaït tính chaát khaùc cuûa saûn phaåm. Taêng maät ñoä cuûa gaïch ,cöôøng ñoä cuûa chuùng taêng theo. Khaûø naêng beàn xæ cuûa chuùng lieân quan tröïc tieáp ñeán ñoä xaâm nhaäp cuûa xæ noùng chaûy maø möùc ñoä xaâm nhaäp naøy phuï thuoäc vaøo maät ñoä ,cuï theå vaøo soá löôïng .söï phaân boá vaø kích thöôùt loå xoáp treân beà maët vaø trong loøng saûn phaåm .

- Ñeå tieän phaân bieät vaø ñaùnh giaù ngöôøi ta chia loå xoáp thaønh 3 loaïi Loã xoáp kín:Naèm trong loøng saûn

phaåm ,khoâng cho caùc chaát loûng vaø khí thaám qua

Loã xoáp hôû:Naèm treân beà maët saûn phaåm ,khoâng cho caùc chaát loûng vaø khí thaám qua

Loã xoáp daïng keânh:Laù loaïi loå hôû hai ñaàu cho chaát loûng vaø khí thaám qua saûn phaåm deå daøng

- Söï phaân boá loå xoáp cuõng khoâng ñoàng ñeàu. Caùc loå lôùn thöôøng ôû giöõa caùc haït vaø vaät chaát lieân keát ,caùc loå xoáp nhoû naèm ngay trong baûn thaân caùc haït

17

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Ñoä xoáp cuûa saûn phaåm phuï thuoäc vaøo vaøo thaønh phaàn phoái lieäu vaø quaù trình kyõ thuaät nhö, cheá ñoä troän,neùn ,nung

- Ñoä xoáp cuûa saûn phaåm coøn coù theå ñaùnh giaù thoâng qua caùc thoâng soá ñaëc tröng sau: Maät ñoä thöïc:(troïng löôïng rieâng)

T(g/cm3):laø troïng löôïng cuûa 1 ñôn vò theå tích vaät lieäu loaïi boû loû xoáp.

Maät ñoä bieåu kieán :(trong löông theå tích ) BK laø khoái löôïng cuûa 1cm3 vaät lieäu keå caû loû xoáp

Ñoä xoáp thöïc Wt:laø tæ soá cuûa theå tích caùc loå xoáp vôùi theå tích cuûa nhieân lieäu

Ñoä xoáp hôûWbk:laø tæ soá theå tích cuûa caùcloå hôû chöùa ñaày nöôùc khi ñun soâi vôùi theå tích cuûa vaät lieäu

Ñoä xoáp kín :Wk:laø hieäu soá giöõa ñoä xoáp thöïc vaû ñoä xoáp bieäu kieán Wk=Wt-Wbk

- Neáu vaät lieâu baûo hoøa nöôùc thì ñoä xoáp thöïc vaø ñoä xoáp bieäu kieán ñöôïc xaùc ñònh baèng coâng thöùc:

Wbk = ( a2 - a1.)100%

V

a1;khoái löôïng maãu khoâ tuyeät ñoái (g)a2:khoái löôïng maãu khoâ treân ñöôïc baõo hoøa nöôùc (g)V:theå tích maãu cm3

Ñoä huùt nöôùc :laø tæ leä giöõa löôïng nöôùc haáp thuï vôùi khoái löôïng cuûa maåu khoâ

B = (a2 - a1.)100% a1

Maät ñoä vaø cöôøng ñoä moät soá VLCL:

Tên VLCL BK (g/cm3) WBK

(g/cm3)Cường độ

nén (kg/cm3)Sămôt: loại

thường1,8-2

2,05-2,2

30-24

22-16

100-200

300-500

18

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Loại đặc

Loại rất đặc

2,25-2,3 15-10 Hơn 600

Dinat thường 1,8-1,95 22-19 250-450Manhêdi

thường2,6-2,7 24-22 300-500

Crôm manhêdi thường

2,75-2,9 26-22 250-400

2.Ñoä thaåm khí Đoä thaåm khí laø khaû naêng cho khoâng khí hay khoùi loø qua saûn phaåm ôû ñieàu kieän naûo ñoù, ñöôïc ñaëc tröng baèng Heä soá thaåm khí

V= k.(p1 - p2).F. l

V: theå tích khí ñi qua maãu ,lít F:dieän tích thaåm khí qua,m2L:chieàu daøi maãu ,m :Thôøi gian khoâng khí (khoùi loø )qua saûn phaåm .hP1,p2 :Cheânh leäch aùp suaát ôû hai ñaåu maãu ,mmH2O

Ñoä thaåm khí cuûa saûn phaåm chòu löûa phuï thuoäc vaøo löôïng loå xoáp hôû cuûa chuùngNgoaøi ra coøn phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä vì nhieät ñoä aûnh höôûng ñeán ñoä nhôùt cuûa khí. Neáu taêng nhieät ñoä ,Ñoä Nhôùt taêng, ñoä thaåm khí giaûm coøn phuï thuoäc vaøo phöông phaùp saûn xuaát gaïch.Ñoä thaåm khí cuûa saûn phaåm neùn baùn khoâ nhoû hôn 10-30 laàn so vôùi saûn phaåm neùn deûo. 3) Cöôøng ñoä cô hoïc :- Cöôøng ñoä cô hoïc cuûa saûn phaåm phuï thuoäc

nhieàu vaøo ñoä xoáp thöïc vaø ñoä xoáp bieåu kieán. Vì vaäy khi nung saûn phaåm ôû nhieät ñoä keát khoái vôùi thôøi gian löi thích hôïp thì maät ñoä vaø cöôøng d065 cuûa saûn phaåm taêng leân roû reät coøn ñoä xoáp bieåu kieán giaûm xuoáng. Tuy nhieân neáu nhieät ñoä nung vöôït quaù nhieät ñoä keát khoái thì ñoä xoáp bieåu kieán taêng leân do hieän töôïng phoøngroäp cuûa pha thuûy tinh.

- Cường độ nén: Cường độ nén của sản phẩm ở nhiệt độ thường cũng như mật độ đặc trưng mức độ nung sản phẩm.Vì vậy cường độ của sản phẩm phụ thuộc vào thành phần sản phẩm, thành phần phối liệu, điều kiện

19

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

nén, nhiệt độ nung và đôi khi còn một số nhân tố khác. Qua chỉ tiêu cường độ nén có thể đánh giá chất lượng sản phẩm nhanh và đơn giản cũng như đánh giá quá trình kỹ thuật sản xuất.

- Yêu cầu cường độ nén theo LX từ 100-150 đến 300-500 kg/cm2. Đa số gạch chịu lửa, đặc biệt các loại cao, cường độ thường hơn 250 kg/cm2.Cường độ cao như vậy để đảm bảo khi vận chuyển cũng như xây lò. Thực ra cường độ chịu nén thực tế ở tường lò nung hay ghi lò không quá 1 kh/cm2, vòm là 4-5 kg/cm2, nhưng cần phải có cường độ cao để chống lại tác dụng va đập hay bào mòn và các nhân tố cơ học khác. VLCL đạt được cường độ cao như vậy là do qúa trình tái kết tinh và kết khối ở nhiệt độ cao tiến hành được hoàn thiện.

- Cường độ chịu kéo uốn, xoắn:Trong quá trình sử dụng trong gạch sẽ xuất hiện nhiều loại ứng suất khác nhau. Ví dụ: ở thành nồi nấu thuỷ tinh, do áp suất thủy tĩnh của thủy tinh nóng chảy mà có ứng suất kéo. Đáy lò cao, gạch đỡ các đệm ở buồng hồi nhiệt gián đoạn, đáy các bao nung sẽ có ứng suất nén. Ứng suất trượt suất hiện trong gạch khi đốt nóng chúng rất nhanh. Vì lớp được đốt nóng nhanh giãn nỡ nhiều nhưng bị các lớp nguội giữ

- Cường độ chống bào mòn:Lớp lót phía trên của lò cao do phối liệu đổ vào hay bụi tro xỉ than chuyển động với tốc độ lớn, hoặc trong lò nung xi măng vật liệu nung cọ xát với gạch.. đều gây nên hiện tượng bào mòn gạch. Nếu gạch không chống được tác dụng bào mòn sẽ bị phá hủy nhanh chóng.Khả năng chống lại tác dụng bào mòn không chỉ phụ thuộc vào mật độ cường độ của sản phẩm mà còn vào cấu trúc, cường độ liên kết giữa các hạt vật liệu.

- Cường độ xung kích:Là cường độ của vật liệu chống lại tác dụng va đập đột ngột (tải trọng xung kich).

4. Ñoä daån nhieät,nhieät dung rieâng ,ñoä daãn nhieät a)Ñoä daãn nhieät :- Ñoä daãn nieät cuûa vaät lieäu ñaëc tröng baèng heä

soá daãn nhieät :λ,W/mK- Ñoä daãn nhieät aûnh höôûng ñeán ñoä beàn nhieät

cuûa saûn phaåm (vì ñoä daån nhieät cuøng vôùi nhieät daõn nôû laø nguyeân nhaân gaây öùng suaát trong vaât lieäu )

- Ñoä daãn nhieät cuûa caùc vaät lieäu chòu löûa thöôøng taêng khi nhieät ñoä taêng(dinat,samot).

- Neáu taêng ñoä xoáp ,ñoä daãn nhieät giaûm. - Da soá vaät lieäu chòu löûa laø loaïi daãn nhieät keùm. b)Nhieät dung rieâng

20

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Nhieät dung rieâng laø nhieât löôïng caàn cung caáp cho moät Kg vaät lieäu ñeå taêngnhieät ñoä leân 1oC

c) Ñoä daãn nhieät - Ñoä daãn nhieät cuûa vaät lieäu ñöôïc xaùc ñònh theo

cong thöùc sau:

A = C.

Trong ñoù : a:ñoä daãn nhieät ñoä ,m2/s:heä soá daãn nhieät .W/m.oC)C:nhieât dung rieângKJ(kg.oC):khoái löôïng theå tích .kg/m3- Heä soá daãn nhieät ñoä aûnh höôûng nhieàu ñeán ñoä

beàn nhieät neân noù laø moät tong nhöõng heä soá cô baûn ñeå ñaùnh giaù ñoä beàn nhieät cuûa gaïch chòu löûa )

d) Ñoä daãn ñieän - VLCL đặc biệt là loại chịu lửa cao, là nguyên liệu tinh khiết đựoc sử

dụng khá nhiều trong các lò nung điện: Làm điện cực nhiệt độ cao, làm các chi tiết trong các thiêt bị dùng điện.

- Đặc trưng cho tính chất dẫn điện của VLCL là các thông số: Điện trở riêng: = [Ω cm] ( độ dẫn điện riêng [Ω- 1cm-1] Hằng số điện môi Độ bền điện môi

- Với các VLCL thông thường, chỉ quan tâm đến điện trở riêng của chúng. Ở các sản phẩm chịu lửa đặc biệt, các đặc trưng về điện được nghiên cứu toàn diện và chi tiết hơn.

- Theo độ dẫn điện VL chia làm 3 loại: Chất điện môi có =109Ω cm (ở 20 0C) Chất bán dẫn có =109- 10-2Ω cm (ở 20 0C) Chất dẫn điện có <10-2 Ω cm (ở 20 0C)

VLCL ở nhiệt độ thường là vật liệu điện môi điển hình nhưng khi đốt nóng thì khả năng dẫn điện tăng lên và ở t 0: 800-1000 0C dẫn điện tốt. Đa số VLCL ở nhiệt độ thường có điện trở riêng > 109Ω cm Ở 1000 0C có điện trở riêng = 104- 10 5Ω cm Ở 1300-1500 0C có điện trở riêng > 103Ω cmĐặc biệt đối với crômit, Zircôn, carborun thì ở 1000 0C điện trở riêng chỉ còn 1-10 2 Ω cm. Chính vì vậy chúng được sử dụng làm điện cực làm việc ở nhiệt độ cao.

III. Nhu caàu vaø xu höôùng phaùt trieån cuûa vaät lieäu chòu löûa

21

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Ngaøy nay vôùi söï tieán boä cuûa khoa hoïc kyõ thuaät ,coù raát nhieàu ngaønh ngheà phaùt trieån, caùc coâng ngheä naáu ,luyeän ,ñuùc ,vaø xöû lyù nhieät caùc vaät lieäu luyeän kim loaïi,nung vaät lieäu goám söù haàu haát phaûi thöïc hieän ôû nhieät ñoä cao trong caùc thieát bò ñöôïc cheá taïo töø caùc vaät lieäu chòu löûa, trong ñoù, caùc vaät lieäu chòu löûa naøy ñoùng vai troù ñaëc bieät quang troïng ñeán hieäu quaû kinh teá – kyõ thuaät cuûa thieát bò , noù quyeát ñònh tuoåi thoï cuõng nhö naêng suaát ,chaát löôïng saûn phaåm gia coâng nhieät. Do ñoù ,naém vöõng tính chaát ,chuûng loaïi vaät lieäu chòu löûa ñeå söû duïng ñuùng ñaéng ,hieäu quaû vaø tieát kieäm chuùng laø raát caàn thieát

- Vôùi nhaän ñònh ñuùng ñaéng veà thò tröôøng vaø nhöõng döï baùo chính xaùc ,kòp thôøi veà söï phaùt trieån nhanh choùng cuûa nghaønh coâng nghieäp luyeän kim, hoùa chaát ,saûn xuaát xi maêng, daãn tôùi nhu caàu vaät lieäu chiu löûa ngaøy caøng cao cho neân coù raát nhieàu coâng ty hoaïtt ñoäng trong lónh vöïc saûn xuaát vaät lieäu chòu löûa nhö;Coâng ty coå phaàn vaät lieäu chòu löûa thaùi nguyeân ñaõ quyeát ñònh ñaàu tö haøng traêm tyû ñoàng ñeå xaây döïng nhieàu nhaø maùy môùi vaø naâng caáp caùc thieát bò coâng ngheä hieän ñaïi. Ñaây quaû thaät laø moät quyeát ñònh ñuùng ñaén,kòp thôøi ,ñöa coâng ty töø moät nhaø maùy saûn xuaát saûn phaåm chòu löûa chæ chuyeân phuïc vuï cho nghaønh luyeän kim cuûa coâng ty gang theùp thaùi nguyeân,trôû thaønh moät doanh nghieäp saûn xuaát vaät lieäu c hòu löûa haøng ñaàu vieät nam, vôùi caùc saûn phaåm cao caáp nhö :gaïch chòu löûacao alumi coù haøm löôïng AL2O3 >80%;gaïch chòu löûa nhoâm caùcbon AL2O3-C3 gaïch dioxit Zro2coù haøm löôïng töø 63 –96%;..

- Song song vôùi vieäc ñaàu tö naâng caáp daây chuyeàn coâng ngheä hieän coù coâng ty ñaõ ñaàu tö xaây döïng 6 nhaø maùy môùi goàm: nhaø maùy saûøn xuaát vaät lieäu chòu löûa samoát vaø cao nhoâm,coâng suaát 30.000 taán /naêm ;nhaø maùy saûn xuaát vaät lieäu chòu löûa manhe cacbon, coâng xuaát 15.000taán /năm, nhaø maùy saûn xuaát vaät lieäu chòu löûa vaø vaät

22

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

lieäu xaây döïng thaùi nguyeân III coâng suaát 70.trieäu taán / naêm

IV. Vật liệu silic- Vật liệu silic có hàm lượng SiO2 không nhỏ hơn 93% được gọi là

đinat.Dinat là vật liệu chịu lửa axit.Đặt tính đặc biệt của ddinat là độ chịu lửa gần nhiệt độ nóng chảy của chúng.

- Nguyên liệu chủ yếu để sản xuất đinat là các quặng quắc.Cấu tạo thành quặng quắc là oxit ở dạng tinh thể hay dạng vô định hình.

1.Tính chất của đinata) thành phần hóa học và tính chất lí học.

- Gạch ddinats nhiều silic mật độ cao dể lót vòm lò Mactanh có hàm lượng SiO2:97,5%-98%,

- Độ chịu lửa: 1735 ,- Độ xốp biểu kiến:11-13%,- Cường độ chịu nén:60-100N/mm- khối lượng riêng 2,34-2,38g/cm- Độ ẩm khí 0,028-0,044.

b) Biến đổi thể tích khi thay đổi nhiệt độ Khi đốt nóng hay khi làm nguội ddinat bị biến đổi thể tích do dãn nở nhiệt và biến đổi thù hình. Khi làm nguội thể tích của ddinat giảm ít từ 400-250 ,nhưng từ 250-50 thể tích giảm nhiều hơn do sự biến đổi của cristobalit.c) Độ bền nhiệt:độ bền nhiệt phụ thuộc vao hệ số nở dài,thành phần khoáng,độ dẫn nhiệt,cường độ va modum đàn hồi khi kéo va trượt.Độ dẫn nhiệt và cường độ chiu nén lại phụ thuộc vào mật độ hay độ xốp của gạch dinat.d) Độ bền xỉdinat là vật liệu chịu lửa axit.Oxit sắt,vôi và các kim loại khác tác dụng với silic trong ddinat thành silicat dễ nóng chảy.

2. Sử dụng gạch đinat- Loại hình đơn giản thường dùng trong lò luyện kim ,loại dị hình phức

tạp dùng trong lò cốc và lò thủy tinh.- Đinat cũng hay được dùng để xây nóc, tường và vòm ở phần dưới lò

mactanh, xây tường và nóc lò điện nấu thép loại nhỏ theo quá trình axit, xây lò phản xạ…

23

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Gạch đinat sử dụng làm lò vòm vì nó không bị cokhi dùng và độ dãn nở của đinat được làm chặt các mạch xây, làm lò vòm vững chắt hơn, độ thẩm khí giảm đi nhiều.

- Ngoài ra còn để xây lò nồi và phần trên của lò bể nấu thủy tinh, làm đệm trong lò gió nóng, xây buồng hồi nhiệt, lò nung vôi, lò tuynen…

- Một số dạng thù hình của đinat:

3)Các loại dinat kháca)Đinat nhiều axit mật độ cao

- Để tăng chất lượng ddinat chống lại tác dụng của xỉ sắt,giảm độ xốp,kích thước lỗ xốp,khắc phục hiện tượng tả ở nhiệt độ cao người ta xản suất ra sản phẩm nhiều silics mật độ cao.

- Đinat mật độ cao dùng lót lò luyện kim màu và lò Mactanh bền gấp 1,5-2 lần so với loại thườngb)Dinat –crom:

- Đinat – crom thay thế đươc samot,dinat để xây dụng cổ lò,trần ngăn lò cốc hóa,tường và vòm các lò khác làm việc ở 1450- 1500 ,lót trong các xe gòng của lo tuynen.

- Đặc biệt dùng rất tốt làm đệm buồng hồi nhiệt của lò mactanh.

Một số sản phẩm ứng dụng4. Sản xuất dinat

24

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Sô ñoà saûn xuaát Ñinat

- Nhieät ñoä nung cao nhaát 14600C.- Toác ñoä nung: töø nhieät ñoä thöôøng ñeán 12000C laø 20

250C/h; töø 120013500C laø 100C/h; töø 135014600C laø 350C/h. Duy trì ôû nhieät ñoä cöïc ñaïi khoaûng 40 giôø.

- Thôøi gian nung: loø Tuynen 70 85h; loø buoàng ñoát khí loïai nhoû 135215h, loø buoàng lôùn 270360h

V. Sản phẩm họ aluminosilicat 1.samốt

Samốt sản xuất từ đất sét hoặc cao lanh chiu lửa Samốt là loại vật liệu phổ biến nhất,chiếm 70% tổng số vật liệu chịu lửa.

25

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

H1:một số gạch samốt

a)Các loại sản phẩm samốt khác Sản phẩm samốt cao lanh- Dùng cao lanh làm nguyên liệu ban đầu đã tăng hàm lượng Al2O3 đến

42% và giảm được tổng số các chất nóng chảy từ 5- 6% xuống 2.5- 3%.- Sản phẩm samốt cao lanh chịu lửa 1750 1780 ,nhiệt độ biến dạng

dưới tải trong cao hơn samốt,có độ bền nhiệt cao,hàm lượng kiềm ít,tạp chất nóng chảy ít nên lượng thuỷ tinh ít

( Gạch chịu lửa cao nhôm)

Sản phẩm bán axit - Sản phẩm bán axit là sản phẩm sản xuất từ đất sét bán axit cao lanh làm

gầy bằng vật liệu quắc,chứa Al O +TiO không quá 30%.- Sản phẩm bán axit với chất làm gầy là quắc thiên nhiên dễ kiếm,rẻ hơn

samốt có thể thay thế cho gạch samôt

( Gạch chịu lửa axit)

26

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Gạch chịu lửa treo gạch chịu lưa vòi đốt b) Tính chất và ứng dụng

Độ chịu lửa:- Độ chịu lửa của samốt,samốt cao lanh ,bán ãit dao động trong khoảng

1580 – 1700 tuỳ theo thành phần hoá học và thành phần pha của sản phẩm.

- Sản phẩm samốt chịu lửa chia làm 4 loại : Loại đặc biệt: độ chịu lửa 1750- 1770 Samốt A: độ chịu lử không nhỏ hơn 1730

Samốt B: độ chịu lửa không nhỏ hơn 1670

Ổn định thể tích:- Gạch samốt dung lâu trong lò nung ,khi dung ở nhiệt độ cao hơn nhiệt

độ nung chúng sẽ làm sản phẩm có hhộ co phụ.Nếu nhiệt độ nung quá cao tường gạch samôt sẽ bị biến dạng,cường độ cơ học của chúng giảm đi.

- Sản phẩm bán axit khi dung có sức co nhỏ so với samôt.Muốn có sản phẩm bán axit thể tích ổn định thif phải lựa chọn và kích thước hạt quắc trong phốh liệu. Đó là ưu điểm lớn nhất của sản phẩn bán axit.

Độ bền nhiệt :- Sản phẩm samốt nói chung có độ bền nhiệt cao,tuỳ thuộc vào thành phần

phối liệu,phương pháp nén,tạo hình,cấu trúc sản phẩm.

27

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Nếu tăng hàm lượng samốt lên độ bền nhiệt tăng Độ bền xỉ:- Quyết định nhất đối với độ bền xỉ của sản phẩm samôt,bán axit là cấu

trúc hạt và mật độ của chúng.Sản phẩm có lỗ ,khe hở kẽ nứt lớn làm xỉ thấm vầơn mòn nhanh.Ngược lại loại nào có cấu trúc hạt nhỏ, đặc có độ bền xỉ lớn.- Ngoài ra độ bền xỉ còn phụ thuộc vào lượng lỗ xốp trong sản phẩm.

Ưng dụng: Trong sản xuất gang samôt dung để xây lò cao(đáy lò cổ lò),lò gió nóng ,thùng đổ gang.Trong luyện thép samốt dung để xây một số tường lò làm việc ở nhiệt độ cao và các bộ phận của lò mâctnh.

- Trong công nghiệp silicat dùng để xây lò nung đồ gốm, đồ sành sứ, lò nấu thuỷ tinh, lò nung ximăng, lò khí hoá,các buồn đốt….

- Ngoài ra samốt còn dùng xây lò luyện cốc, các lò luyện kim màu, nồi hơi…

- Theo thành phần hoá học samốt là loại sản phẩm trungtính và kiềm yếu do đó cho phép ta dùng xây lò tiếp xúc vơi xỉ axit hoặc bazơ.

- Gạch samốt A, dùngở chỗ tiếp xúc trực tiếp với kim loại,xỉ,thuỷ tinh chảy lỏng,khi cần độ thẩm khí nhỏ như những dãy đầu của lò cao,thung đúc thép, lò quay lò khí hoá,hàn chân của vòm lò tường tháp chưng luyện và lò múp.

- Gạch samốt B, có thể dùng khi lò tiếp xúc trựctiếp với kim loại,xỉ,thuỷ tinh chảy lỏng,những bộ phận tường lò không làm việc như:dãy thứ 2 thứ 3 của lò cao, lò đứng lò khí hoá, buồng đốt than củi.

- Gạch samốt C, dùng trong các bộ phận không quan trọng của lò nung đồ gốm,tường ống khói…

28

BAOWOOL ceramic fiber paper: giấy sợi gốm BAOWOOL.

No combustion heat insulation material: vậtliệu cách nhiệt không cháy.

Gạch samot.

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

2.Sản phẩm cao alumin Cao alumin là loại sản phẩm chịu lửa có hàm lượng Al O +TiO lớn hơn 45%.Vật liệu chịu lửa cao alumin có chất lương cao, đáp ứng được yêu cầu tăng cường quá trình nhiệt trong các lò, đảm bảo độ bền chịu tải trọng cơ học và chịu tác dung của môi trường khí ở nhiệt độ cao..

Ứng dụng:Loại sản phẩm này có độ bền xỉ lớn nên được dùng làm thùng rót thép,các nút ,cốc để rót thép;rất bền vững với thuỷ tinh nên dùnh để xây lò nấu thuỷ tinh.

b. Sản phẩm từ oxit nhôm kĩ thuật Sản phẩm corun là sản phẩm có chất lượng cao nhất trong loại sản phẩm aluminosilicat. Nguyên liệu sản xuất từ oxit nhôm kĩ thuật.Sạn Al2O3:

Ứng dụng:- Corun bền vững với kim loại nóng chảy nên sử dụng rộng rãi làm nầu

nấu kim loại tinh khiết như Al,Cr,Mn,Sn,Fe,..- Corun ở nhiệt độ 1800 rất bền vững với môi trường khử như oxit

cacbon,cacbonhydro,hydro.- Ngoài ra corun là điện môi tốt nên được sử dụng rộng rãi trong công

nghiệp điện,vô tuyến điện.- Corun có độ rắn rất tốt neen dùng làm vật liệu mài ,nó chỉ thua kém

cácborun và một số cacbua khác.

VI.Vật liệu chịu lủa manhedi.- Vật liệu chịu lửa manhedi là loại vật liệu chịu lửa kiềm tính,chứa

khoáng riklaz(MgO) thường từ 80-85%. Độ chịu lửa của chúng cao hơn 2000C

- Vật liệu manhedi có 2 loại: loại bột và loại viên.

29

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Loại viên để xây tường lò tiếp xúc với xỉ,bazơ nóng chảy và các cốc đổ thép

- Loại bột để đắp lò luyện kim,làm nguyên liệu để sản xuất các sản phẩm chứa manhedi như gạch đôlômi,forsteniai…

- Nguyên liệu chủ yếu dùng là quặng manhedi.

Gạch mahêđi

1.Tính chất của sản phẩm manhedi- Sản phẩm manhedi có độ chịu lửa cao hơn 2000 ,nhiệt độ bắt đầu

biến dạng dưới tải trọng không cao lắm- Độ bền nhiệt ở 850 làm nguội bằng không khí 4-9 lần ,làm nguội

bằng nước chỉ 1-2 lần. Độ bền nhiệt thấp do sự dãn nở nhiệt khác nhau giưa periklaz với chất lien kết silicat.

- Gạch manhedi còn dễ bị hydrat hoá nên phải bảo quản tốt trong nơi kín và tuyệt đối tránh mưa.

- Tiêu chuẩn gạch manhedi:%Mg>91.%CaO <3,khối lượng thể tích >2,58-2,6g/m3,nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng >1500C.

- Hệ số dẩn nhiệt của manhedi giảm khi nhiệt độ tăng.2. Úng dụng:- Sản phẩm manhedi chủ yếu sử dụng để xây các lò kim loại làm việc

theo quá trình bazơ, để xây tường và đáy lò mactanh,lò điện,lò chuyên nấu thép. gần đây người tat hay tường lò điện bằng những khối đầm manhedi luyện kim, độ bêbf nhiệt của khối này cao hơn gạch manhedi 2-3 lần .

- Gạch manhedi cũng dùng trong các lò luyện kim màu ,gạch manhedi bền nhiệt dùng rất tốt để xây vùng lò nung, lò quay ximăng,vòm lò mactanh

- Các phễu rót thép làm bằng manheđi dùng rất tốt đặc biệt loại phễu lớn.

30

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

(sản phẩm gạch chịu lửa tại lò nung)

(máy ép gạch chịu lửa 1600t với hệ thống nạp phối liệu tự động)

VII.Vật liệu chịu lửa spinel. 1.Vật liệu chịu lủa crômmit*Sản xuất và khai thác quặng cromit trên thế giới

Ngày nay, động lực cho ngành sản xuất khai thác quặng cromit (FeCr2O4) là ngành sản xuất thép hợp kim, đặc biệt là thép crôm. Phần lớn quặng cromit được sử dụng cho thị trường luyện kim. Thị phần của quặng cromit phi luyện kim ngày càng giảm, nguồn cung loại quặng này trên thị trường phụ thuộc trực tiếp vào nhu cầu đối với quặng cromit cho luyện kim. Nhưng mặc dù sản lượng và tiêu thụ thấp, song những thị trường quan trọng cho quặng cromit phi luyện kim như ngành hoá chất, đúc và gạch chịu lửa vẫn phát triển tốt.

Tình hình chung Tổng sản lượng quặng và tinh quặng cromit toàn thế giới năm 2002 đạt 13.951.787 tấn, trong đó phân bổ cho các lĩnh vực sử dụng như sau:

Luyện kim: 12.557.898 tấn (90%) Sản xuất hóa chất: 863.190 tấn (6,2%) Ngành đúc: 376.918 tấn (2,7%) Các mục đích

phi luyện kim khác: 153.781 tấn (1,1%)Năm 2002, sản lượng giao dịch quặng cromit tại các khu vực như sau:

31

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Châu Phi: 6.111.334 tấn Đông Âu, các nước SNG, Trung Đông: 2.576.030 tấn Tây Âu: 1.234.041 tấn Châu Á và Ôxtrâylia: 1.982.721

tấn Châu Mỹ: 545.657 tấn

(Ngoài ra còn một số vùng không có thống kê cụ thể.)

Các nước sản xuất chính dạng hình ống nghiêng, lò được xây trên địa hình có độ dốc từ 15-25 độ. Lò được ngăn ra thành từng căn hay được gọi là bao hoặc bầu thường Quặng cromit được khai thác sản xuất ở một số nước trên thế giới, trong đó Nam Phi là nước sản xuất lớn nhất. Cadắcxtan và Ấn Độ cũng đạt sản lượng đáng kể. Những nước còn lại chỉ sản xuất những lượng quặng tương đối nhỏ. Nam Phi là trung tâm của khai thác sản xuất quặng cromit với tổng sản lượng đạt 6,932 triệu tấn/ năm, chiếm khoảng 50% tổng sản lượng toàn thế giới. Phần lớn các cơ sở sản xuất tại đây đều tập trung xung quanh tổ hợp Bushveld trải rộng trên các vùng North West, Gauteng, Northern và Mpumalanga, nơi chiếm khoảng 68% trữ lượng quặng cromit của thế giới. Những nhà sản xuất hàng đầu tại Nam Phi là các công ty Samancor và Xstrata South Africa. Phần lớn các công ty sản xuất quặng cromit tại đây đều liên quan với sản xuất hợp kim thép crôm, chỉ có Công ty Bayer là sản xuất những lượng hợp chất crôm đáng kể cho công nghiệp hóa chất.

- Cadắcxtan là nước khai thác sản xuất quặng cromit lớn thứ hai trên thế giới, với sản lượng chiếm 15% sản lượng thế giới. Công ty sản xuất quặng cromit lớn nhất Cadắcxtan là Donskoy GOK với công suất 2,2 -2,6 triệu tấn/năm, chủ yếu là quặng cromit cho luyện kim, nhưng cũng một phần cho sản xuất hóa chất.

- Ngoài Cadắcxtan, những nước khác khai thác sản xuất quặng cromit tại khu vực Trung đông là: Iran (400.000 tấn/năm), Oman (30.000 tấn/năm), Các tiểu vương quốc Arập thống nhất (100.000 tấn/năm).

- Ấn Độ là nước khai thác sản xuất quặng cromit lớn thứ ba trên thế giới, với tổng sản lượng đạt 2,76 triệu tấn/năm. Hầu như tất cả các cơ sở sản xuất tại đây đều tập trung ở bang Orissa. Phần lớn sản lượng quặng cromit được tiêu thụ cho ngành luyện kim nội địa. Hai công ty lớn nhất Ấn Độ trong lĩnh vực sản xuất quặng cromit là Orissa Mining Co.Ltd (OMC) công suất 1,3 triệu tấn/năm và TISCO Ltd. Công ty quốc doanh OMC có một số mỏ cromit tại bang Orissa, sản phẩm được cung cấp cho thị trường nội địa và một phần xuất khẩu sang Trung Quốc, Nhật

32

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Bản (chủ yếu là ferrocrom). Quặng cromit của công ty này cũng được sử dụng để sản xuất các hoá chất như natri đicromat, crôm sunfat, phụ gia sản xuất vật liệu chịu lửa,...OMC có một nhà máy tinh chế quặng với công suất 84.000 tấn tinh quặng/năm. Công ty TISCOL có công suất khoảng 1,15 triệu tấn quặng/ năm, phần lớn quặng được sử dụng cho các cơ sở luyện kim của chính công ty, một phần được dùng để sản xuất vật liệu chịu lửa.

- Ngoài Ấn Độ, các nước khác khai thác sản xuất quặng cromit tại châu á là Thổ Nhĩ Kỳ (gần 600.000 tấn/năm), Mađagasca (230 - 290.000 tấn/năm), Trung Quốc (100.000 tấn/năm, vùng Tây Tạng), Philippin (dưới 100.000 tấn/năm). Mới đây, Công ty Dedeman Madencilik (Thổ Nhĩ Kỳ) đã phát hiện một mỏ crôm ở miền Trung nước này với trữ lượng 1 triệu tấn và chuẩn bị xây dựng hầm mỏ sâu 500 m với công suất khai thác 100.000 tấn/năm.

- Châu Mỹ chỉ có Braxin là nước sản xuất quặng cromit quy mô lớn, với công suất đạt 536.000 tấn/năm.Quặng crômit

- Quặng crômit Việt Nam tập trung chủ yếu ở Núi Nưa thuộc huyện Nông Cống, tỉnh Thanh Hóa, gồm các khu vực: Cổ định, Mậu Lâm, Mỹ Cái và đông Cồn. Theo các tài liệu địa chất đã thực hiện, toàn vùng mỏ Núi Nưa - Thanh Hóa có trữ lượng quặng cromit khoảng 21 triệu tấn Cr2O3.

- Vùng mỏ cromit Núi Nưa - Cổ định do Xí nghiệp mỏ Cromit Cổ định thuộc Công ty kim loại màu Thái Nguyên quản lý, tổ chức khai thác theo quy mô công nghiệp trên tổng diện tích là 15,2 km2 và trữ lượng là: 4,239 triệu tấn quặng Cr2O3. Ngoài ra, Xí nghiệp Khai thác, chế biến khoáng sản xuất khẩu Thanh Hoá cũng khai thác trên diện tích 2,3 km2 với trữ lượng 140 nghìn tấn quặng Cr2O3.

- Tổng sản lượng quặng crômit tại Thanh Hóa hiện đạt mức 60 - 110 nghìn tấn tinh quặng/ năm. Công nghệ khai thác bằng tàu cuốc, dùng sức nước hoặc khai thác thủ công tùy theo các khu vực. Quặng thô sau khi được tuyển sơ bộ tại khai trường, được sấy khô bằng hệ thống sấy công nghiệp, rồi đưa qua máy tuyển từ loại bỏ một số chất có hại để tăng hàm lượng quặng lên 46% Cr2O3 đạt tiêu chuẩn xuất khẩu.

sơ đồ sản xuất cromit - lò sấy quay→sàng rung→gầu nâng→bàn đãi khí→gầu nâng→tuyển từ

con lăn→bàn đãi khíÍ→băng tảiI→tuyển từ tang trống→đống bao→sản phầm Cr2O2 ≥ 52%

33

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Nhà máy sản xuất gạch cromic

Gaïch chòu löûa cromit

gạch chịu lửa cromit

34

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

+ Nguyeân lieäu: chuû yeáu laø quaëng croâmit (Fe, Mg)O. (Cr2, Al2)O3 chieám khoaûng 80% Nhieät ñoä nung gaïch croâmit 1450-15500C. Duy trì ôû nhieät ñoä cöïc ñaïi trong 6 giôø, thôøi gian nung toång coäng 100120 giôø+ Tính chaát: - Cöôøng ñoä neùn, N/mm2: 3070- Ñoä xoáp bieåu kieán, %: 1619- Khoái löôïng theå tích, g/cm3: 3,0 3,1- Ñoä chòu löûa, 0C: 1900- Nhieät ñoä bieán daïng, 0C: 1570 1650- Nhieät ñoä phaù huûy, 0C: 1600 1690- Ñoä beàn nhieät, laàn: 9 16 (laøm nguoäi baèng khoâng khí)- Heä soá nôû daøi ñeán 15000C, 1/ñoä: 1,0.10-5- Co phuï ôû 17000C trong 1 giôø, %: 1- Gaïch croâmit laø gaïch trung tính, coù theå tieáp xuùc vôùi gaïch axit vaø bazô ôû 17000C+ ÖÙng duïng:- Xaây lôùp ngaên caùch giöõa 2 loaïi vaät lieäu axit vaø bazô- Xaây loø ñoát noùng ñoøi hoûi ñoä beàn xæ cao. Tuy nhieân, noù khoâng tieáp xuùc ñöôïc vôùi gaïch samoát vì hoãn hôïp croâmit vôùi cao lanh seõ laøm haï thaáp ñoä chòu löûa.

Gạch crommit2.Vật liệu chịu lửa crôm- manhêđi Gaïch croâm-manheâdi saûn xuaát töø quaëng croâmit vaø manheâdi keát khoái loaïi toát vôùi tyû leä 30/70 (ñoái vôùi gaïch croâm-manheâdi beàn nhieät) vaø 65/35 (ñoái vôùi gaïch croâm-manheâdi coù ñoä bieán daïng cao)

- Tính chaát: Theå tích oån ñònh ôû nhieät ñoä cao

35

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Cöôøng ñoä neùn: 20 40N/mm2 Khoái löôïng theå tích: 2,85g/cm3

- Ñoä xoáp 23,3% Nhieät ñoä bieán daïng: 1450 15200C Nhieät ñoä phaù huûy: 1480 15500C Ñoä beàn nhieät: 7 8 laàn (laøm nguoäi baèng

nöôùc) Ñoä chòu löûa: > 20000C

Crom- manhedi- ÖÙng duïng:

Duøng roäng raõi xaây voøm loø Maùctanh (nôi chòu nhieät ñoä dao ñoäng nhieàu), xaây töôøng loø Maùctanh (nôi khoâng tieáp xuùc vôùi theùp loûng), xaây loø ñieän naáu theùp, loø naáu ñoàng, xaây vuøng nung loø quay nung xi maêng

Duøng loùt voøm loø Maùctanh, taêng ñöôïc nhieät ñoä trong loø, taêng naêng suaát loø, tieát kieäm

vaät lieäu chòu löûa vaø nhieän lieäu. Lò nung mactanh

3. Vật liệu chịu lủa spinel

36

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Spinen chuû yeáu laø khoaùng spinen MgO. Al2O3 85%.+ Nguyeân lieäu: manheâdi bazô vôùi oxit nhoâm kyõ thuaät theo tyû leä khoái löôïng 30/60

Gạch spiel

Bảng tính toán gach spinel Đặc tính kỹ thuậtSpecification

Đơn vị tính

Units

Vimag – S80

Vimag – Sf85

Vimag–SA85

37

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Khối lượng thể tíchBulk density

g/cm3 2,85 + 3,0 2,9+3.0 2,8 + 2,95

Độ chịu lửaPyrometric cone equivalent S.C

Số côn tiêu chuẩn

42 42 42

Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọngRefactorinness Under load +T2%

0C ≥1700 ≥1700 ≥1700

Sơ đồ sản xuất gạch spinel

Bố trí lớp lót vật liệu chịu lửa trong lò

38

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Các lò nung do nhiều hãng thiết kế với các cách bố trí khác nhau nhưng đều có xu thế chung là sử dụng gạch cao nhôm cho phần đầu zôn làm nguội, và chuyển tiếp dưới, gạch Mg - Cr cho phần zôn nung, gạch cao nhôm (hoặc manhezi Spinel) cho phần zôn chuyển tiếp trên, gạch cao nhôm cho vùng zôn an toàn và sa môt cho vùng zôn phân huỷ.

- Trong quá trình xây lò các công ty đã có ít nhiều thay đổi để cho lớp lót chịu nhiệt của lò phù hợp hơn với những đặc điểm về nguyên, nhiên liệu nhằm nâng cao tuổi thọ gạch, kéo dài thời gian chạy lò. Khu vực miệng ra clinker và đầu vào bột liệu hầu hết các lò đã chuyển từ xây gạch sang bê tông chịu nhiệt, khu vực chuyển tiếp trên và dưới của nhiều lò đã chuyển gạch cao nhôm sang xây gạch Mg - Spinel. Chiều dài của các zôn cũng được điều chỉnh.

- Về các chủng loại gạch: Các công ty xi măng trong nhiều năm đã sử dụng nhiều loại gạch nhập từ nhiều nhà sản xuất tại các nước: Tiệp Khắc, Nhật, Đức, Áo, Braxin, Thuỵ Điển... Hiện nay xu hướng lựa chọn của các công ty tập trung chủ yếu sử dụng gạch của Refratechnik. Bên cạnh gạch nhập, các công ty đã sử dụng gạch nội để giảm chi phí: Gạch cao nhôm, gạch samot, gạch RAK và một số loại bê tông chịu nhiệt. Chất lượng gạch cao nhôm và sa mốt nội của nhiều nhà sản xuất trong nước: Gạch Thái Nguyên, gạch Cầu Đuống... được nâng cao do đầu tư công nghệ, thiết bị đã sử dụng trong hầu hết các lò quay của các nhà máy xi măng thuộc Tổng Công ty, đã góp phần mang lại hiệu quả kinh tế. Từ khi nhà máy gạch kiềm tính chuyển về Tổng Công ty các Công ty đã sử dụng một khối lượng lớn gạch Mg - Cr, Mg - Spinel nội. Tuy gạch Mg – Cr (Vimag C) nội trong một chừng mực nào đó chưa đáp ứng được yêu cầu của sản xuất, nhưng gạch Mg - Spinel (Vimag S) đã được xây trong nhiều lò nung đã có tuổi thọ tương đương gạch nhập. Tuy nhiên, việc nâng cao chất lượng gạch là mục tiêu lâu dài cần phấn đấu của nhà máy gạch kiềm tính.

- Về kích thước gạch: Đa số các lò nung hiện nay đang sử dụng theo tiêu chuẩn ISO và VDZ cho các chủng loại gạch kiềm tính, cao nhôm và samot. Tuy nhiên, một vài lò nung vẫn còn sử dụng các loại gạch theo kích thước không theo tiêu chuẩn như các loại gạch Vimag S. Trong thời gian tới Nhà nước sẽ ban hành tiêu chuẩn Việt Nam: TCVN cho các kích thước gạch cho lò quay, các công ty còn đang sử dụng loại gạch này sớm xem xét để chuyển đổi cho phù hợp.

Công nghệ -lò nung Tuynel- Các lò hiện đại thường có lớp cách nhiệt dạng bông hoặc sợi rất tốt, lò có

kết cấu kín và rất bền nhiệt cho phép tiết kiệm nhiên liệu và rút ngắn

39

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

thời gian nung. Nhiệt của khí thải được tận dụng để đốt nóng không khí cho quá trình nung.

- Lò tuynen có dạng đường hầm thẳng, có chế độ làm việc liên tục, sử dụng các dạng nhiên liệu khác nhau. Sản phẩm nung được đặt trên các toa xe goòng chuyển động ngược chiều với chiều chuyển động của khí nóng. Lò có kích cỡ rất khác nhau, dài từ 25-150 m…Lò có những bộ phận hồi lưu và trộn khí, tránh sự phân lớp khí làm nhiệt độ lò không đồng đều. Lò được chia làm 3 vùng: vùng đốt nóng, vùng nung và vùng làm

40

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

nguội. Không khí lạnh dần được đốt nóng lên sau khi làm nguội sản phẩm và được chuyển sang vùng nung tham gia quá trình cháy. Không khí nóng được chuyển sang vùng đốt nóng sấy khô sản phẩm mộc và đốt nóng dần chúng lên trước khi chuyển sang vùng nung. Khói lò được thải ra ngòai qua ống khói nhờ quạt hút. Sự tuần hòan của khí thải cho phép tạo ra chế độ nhiệt và chế độ ẩm dịu hơn, làm cho nhiệt độ đồng đều trên tiết diện lò, giảm tác động có hại của không khí lạnh lọt vào. Nhiên liệu được nạp qua vòi phun (bec dầu) nếu sử dụng nhiên liệu lỏng thường là dầu FO. Với lò tuynen dễ dàng có khả năng chuyển sang nhiên liệu gas.Lò được xây bằng phần lớn vật liệu sản xuất trong nước, giá thành tương đối thấp nhưng vẫn cao hơn chi phí xây các lò truyền thống.

- Tính năng kỹ thuật của lò tuynen:- +Nhiên liệu: dầu, gas, có thể sử dụng than đá.

+Sản phẩm di động, nhiệt cố định, dòng khí chuyển động ngược chiều sản phẩm. + Kiểm tra nhiệt độ của lò nung bằng can nhiệt, có thể cài đặt nhiệt theo yêu cầu.+Chế độ đốt lò liên tục.+Khí thải thóat qua ống khói nhờ quạt hút.

- Lò nung tuynel thông thường có kich thước dài 94m, lò sấy dài 58- 62m, ống khói xây cao 25m. Lượng khói thải ra được tận dụng tối đa để sử dụng nhiệt thừa của khói lò nung đưa đưa sang lò tuynel sấy mộc, nhằm tiết kiệm than. Điều này khiến cho lượng bụi thải ra rất ít và nhiệt thải ra tới mức tối thiểu. Nhiệt độ của khí thải khi ra khỏi lò sấy chỉ còn 40 - 500C, không ảnh hưởng tới sức khoẻ của người lao động.

Lò bầu

-----

- Lò bao có có khỏang 10-20 bao. Chiều dài lò thay đổi tùy thuộc vào số bao, chiều rộng thường từ 6-8m. Kích thước mỗi bao thường là cao 2 –2.5 m, dài 2-2,3m. Giữa các bao được ngăn cách bằng một vách, phía dưới sát nền lò có những lỗ nhỏ (kích thước 10x20cm, 32 lỗ đối với lò có chiều rộng 8m) thông với bao trên gọi là răng lửa. Khí thải và hơi nóng

41

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

theo răng lửa thoát lên các bao bên trên. Đầu thấp là nơi có bầu lửa, xuất phát chụm lửa và dần dần đốt lên các bao trên. Bầu lửa (bao đầu tiên) còn gọi là căn bầu dùng để đốt củi xông làm nóng lò và làm khô sản phẩm, không chất sản phẩm, bao thứ 1 cũng không thể nung sản phẩm do chất lượng sản phẩm kém, tỷ lệ lọai bỏ cao, chỉ có thể dùng nung gạch. Sản phẩm được xếp từ ngăn thứ 2 trở lên. Mỗi bao đều có cửa lò ở 2 bên khi xếp sản phẩm xong và bắt đầu giai đọan nung được bít kín chỉ chừa 2 lỗ nhỏ: một dùng để đưa nhiên liệu vào và một gọi là mắt lửa dùng để kiểm tra nhiệt bên trong lò và xem độ chảy của men để xác định kết thúc quá trình đốt. Đốt lần lượt từ căn bầu (xông) thường 18-24 giờ, căn 1 khỏang 1-2,5 giờ, lần lượt từ căn 2,3.. mỗi căn khỏang 3-4 giờ tùy lọai sản phẩm. Đây là lọai lò có nguồn đốt di động, sản phẩm cố định họat động theo nguyên tắc lửa đảo. Thành và vòm lò được xây bằng vật liệu chịu lửa. Khói và nhiệt được dẫn từ bao trước qua răng lửa đi thẳng lên trên vòm lò và quặt xuống nền lò. Khi trong bao trước được nung ở nhiệt độ cao thì ở bao sau đang ở giai đọan nâng nhiệt độ, bao kế tiếp đang ở giai đọan sấy.Lò ống như lò bao nhưng không được ngăn ra thành từng căn như lò bao mà thông suốt theo chiều dài của lò. Các cửa dùng xếp sản phẩm vào và lấy ra cách nhau từ 2m-2,5m. Khi chất đầy sản phẩm sẽ bít cửa lò và chừa lỗ nhỏ (0,2x0,2m) để cho củi vào, cách khoảng 0,5-0,7m có một lỗ cửa. Lò ống có ưu thế nung các lọai sản phẩm như chén, bát, tô, dĩa…

Ưu –Nhược điểm :

-Nhóm lò thủ công có chung các đặc tính kỹ thuật như sau: - Nhiên liệu: củi - Sản phẩm được xếp cố định, nhiệt di động từ thấp lên cao, khí nóng được tận dụng để sấy sản phẩm ở phần trên. -Không có hệ thống kiểm tra nhiệt độ, nhiệt độ được kiểm tra bằng kinh nghiệm của thợ đốt lò.- Lò được đốt gián đọan theo từng đợt sản phẩm. - Môi trường làm việc: nhiệt độ và nồng độ khí ô nhiễm cao do việc xếp dỡ sản phẩm thực hiện trong lòng lò khi lò chưa nguội hẳn và do các căn dưới đang được đốt khí thải (bụi và khói đen) thoát ra phía trên cũng như do khả năng cách nhiệt của thành lò kém. Khí thải thoát tự nhiên, thoát ra từ lỗ đưa nhiên liệu vào và mắt lửa ở 2 cửa bên và thông lên các căn kế cận và thoát ra ngoài qua mái hiên.- Lò bao và lò ống tận dụng được lượng nhiệt của căn đốt trước để sấy cho căn sau nhờ được thiết kế trên nền dốc 15-250. Tuy nhiên, có một lượng nhiệt lớn thất thoát qua cửa nạp liệu ở hai bên, ở trên đỉnh lò, ở thân lò và ở căn cuối khi hoàn tất chu trình đốt lò. Thường để tận dụng lượng nhiệt này, người ta thường xếp sản phẩm mộc lên phía trên bề mặt

42

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

lưng lò để sấy khô trước khi xếp vào lò nung, tận dụng thời gian và tiết kiệm nhiệt làm nóng lò, sản phẩm có thể được lấy ra sau khi bít cửa 48-72 giờ để chuẩn bị xếp sản phẩm mộc vào lò cho chu kỳ đốt kế tiếp, đôi khi lúc bắt đầu đốt những bao đầu tiên, các bao sau cùng vẫn chưa được lấy sản phẩm

- Như vậy công nghệ cũ sẽ vận hành gián đoạn, sản xuất theo từng mẻ, tiêu hao nhiều nhiên liệu và gây ô nhiễm môi trường cho khu vực xung quanh lò. Hơn nữa sản phẩn sẽ nhiều “ba vớ “ lượng thành phẩm sẽ bị tiêu hao –chất lượng không đạt .Trong quá trình khắc phục những nhược điểm trên đã cho ra đời –loại lò nung –TUYNEL.

XUẤT XỨ CỦA LÒ GẠCH LIÊN TỤC KIỂU ĐỨNG

- Khoảng cuối những năm 60 của thế kỷ XX, ở các tỉnh Hà Nam và An Huy (Trung Quốc) rất khan hiếm năng lượng, nguồn củi đốt cạn kiệt. Các lò gạch chuyển sang dùng than, nhưng than phải vận chuyển từ xa tới nên chi phí cao. Khoảng năm 1968-1973, người ta thấy xuất hiện lò gạch liên tục kiểu đứng (LTKĐ) ở 2 huyện Tongbal (Hà Nam) và Funan (An Huy), nhưng không rõ xuất hiện ở huyện nào trước và ai là tác giả. Khi đó kích thước lò nhỏ hơn hiện nay, tiết diện buồng đốt 1 X 1m và cao 3,5m. Lò được xây theo từng cặp 2 lò cạnh nhau.

- Khoảng năm 1980-1983 lò đã được cải tiến, tiết diện buồng đốt tăng lên 1 X 1,5m và cao 5,5m. Nhờ đó năng suất mỗi mẻ đã tăng từ 224 lên 320 viên. Buồng đốt chứa từ 7 - 8 mẻ lên 11 - 12 mẻ. Việc tăng chiều cao buồng đốt làm tăng đường đi của gạch trước khi đi vào trung tâm cháy, nhờ đó gạch mộc (gạch chưa nung) được sấy lâu hơn, đồng thời cũng tăng thời gian làm nguội gạch sau khi ra khỏi trung tâm cháy. Nhờ đó giảm xốc nhiệt, mặt khác tận dụng được nhiệt ở đầu khói ra để sấy gạch mộc và nhiệt ở đầu gạch ra để sấy nóng không khí vào lò. Do đó lò gạch LTKĐ đạt tới hiệu suất nhiệt khá cao và tiết kiệm nhiên liệu. Cho tới năm 1990 đã có khoảng 50.000 lò gạch LTKĐ hoạt động trên các địa phương ở Trung Quốc.

LÒ GẠCH LTKĐ TẠI VIÊT NAM (LTKD –Lò Tuynel kiểu đứng )

- Ở nước ta, một số cơ quan khoa học Trung ương đã chuyển giao công nghệ sản xuất gạch LTKĐ cho nhiều tỉnh, thành phố, do lò gạch LTKĐ có các ưu điểm:

- Về khả năng giảm thiểu sự ô nhiễm, lò gạch LTKĐ có cấu tạo kiểu đứng, với quy trình nung gạch gồm 4 giai đoạn: sấy, gia nhiệt, nung và làm nguội, diễn ra từ trên xuống. Gạch được cấp liên tục vào lò từ phía trên, ngược chiều với dòng khói mang nhiệt đi từ dưới lên để gia nhiệt cho viên gạch. Chính nhờ đặc điểm đó, nhiệt được tận dụng một cách

43

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

tối đa giữa các giai đoạn. Chẳng hạn, khói thải của giai đoạn nung sẽ là môi chất gia nhiệt cho gạch mộc ở trên đi xuống. Không khí lạnh từ dưới lên sẽ được gia nhiệt nhờ nhận nhiệt từ lớp gạch làm nguội sau giai đoạn nung. Bằng cách đó, năng lượng được tái tạo trong viên gạch mà không mất đi đâu cả, lượng khói thải ra hầu như không còn. Quá trình sản xuất liên tục cũng tiết kiệm được nguyên vật liệu như củi, dầu và bảo đảm các viên gạch ít bị hao vỡ so với lò thủ công gián đoạn. Theo tính toán, lò gạch LTKĐ giảm 50% tiêu hao nhiên liệu so với lò thủ công, lưu lượng khói thải giảm 11,5 lần, lượng SO2 và CO2 giảm 6 lần

VIII> Vật liệu chịu lửa chứa cacbon:Là những loại vật liệu mà trong thành phân của nó có chứa cacbon.Đặc điểm của loại vật liệu này là khi gặp oxy ở nhiệt độ cao sẽ bắt cháy.

1/ Gạch chịu lửa cácbon:Thành phần của nó hoàn toàn chỉ gồm cácbon và một lượng tạp chất nhỏ. Gạch cácbon chia làm 2 loại:

Gạch cácbon từ sản phẩm cốc hóa (gạch cốt hóa):Thường dùng cốc than đá hoặc antraxit nhiệt phân và nhựa than đá.

Sản phẩm từ graphít nhân tạo (gạch graphit hóa):Nguyên liệu để sản xuất là cốc dầu mỏ có độ tinh khiết cao.Sản phẩm graphit thiên nhiên: Được sản xuất từ nguyên liệu là graphit thiên nhiên (mà được lấy chủ yếu từ quặng graphit) , chứa 5÷30% tro.

Tính Chất Của Sản Phẩm Cốc Hóa Và Graphit Hóa

Tính chấtSản phẩm

Cốc hóa Graphit hóaHàm lượng cácbon, %Mật độ biểu kiến, g/cm3

Độ xốp biểu kiến, %Giới hạn bền khi nén, N/mm2

Hệ số dãn nở nhiệt (0-900ºC). 10-6, 1/độHệ số dẫn nhiệt (Ư/mK)

- ở 20 ºC- ở 500 ºC- ở 1500 ºC

Điện trở riêng 104, ΩcmNhiệt độ bắt đầu õy hóa, ºC

- trong không khí

>851,55-1,65

15-2012-505,0-5,8

0,0140,01850,02346-60

375650

991,45-1,715-3015-45

2,6

0,3590,2320,05810-25

450700

44

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- trong hơi nước- trong khí CO2

750 900

- Tính chất và ứng dụng: được dùng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp

khác nhau. Do trị số môđun đàn hồi nhỏ, hệ số dãn nở nhiệt độ, độ dẫn nhiệt cao nên độ bền của vật liệu cao và ít có khả năng bị nứt vở khi sử dụng. Khi nâng cao nhiệt độ, độ bền cơ học của vật liệu chịu lửa cácbon tăng (<2400 ºC) và gạch cácbon không bị thấm ướt bằng xỉ lỏng luyện kim dù thành phần xỉ như thế nào, gạch cácbon không bị phá hủy do sự xâm thực hay ăn mòn của xỉ khi phuc vụ.

- Sử dụng rộng rãi trong luyện kim màu. Làm điện cực trong công nghiệp luyện nhôm, lót lò trong lò điện, lò nấu chì, antimoan, lò sản xuất cácbuacanxi, ferôsilic (FeSi3) và các hợp kim ferô khác.

Gạch Carbon Lò luyên thép được xd bằng mahezi- c

2/ Sản phẩm samốt-graphit:- Là loại vật liệu sản xuất từ đất sét chịu lửa dẻo và graphit có phụ gia samốt hoặc không có.

- Dùng graphit để sản xuất vật liệu chịu lửa nhờ những tính chất: Độ dẫn nhiệt lớn, ở nhiệt độ thường gấp 3÷5 lần so với samốt Graphit không bị xỉ thấm ướt do đó độ bền xỉ cao Hệ số nở dài nhỏ Có graphit độ dẻo của phối liệu tăng Nhiệt độ nóng chảy của graphit cao 3850 ± 50 ºC Graphit cháy được đó là nhược điểm của chúng, nhưng quá

trinh cháy chậm. Nếu có đất sét thì đất này làm thành một màng bảo vệ ngăn ngừa quá trình cháy chúng.

45

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Dùng làm nồi nấu các kim loại màu, nồi chưng nấu thép, các nút và cốc, làm thùng rót ở nghành đúc.

Samot- graphit

3/ Sản phẩm samốt thấm than (hay xêmentit hóa) - Gạch chịu lửa thấm than này có thể làm theo hai phương pháp:

Thấm ướt sản phẩm samốt bằng nhựa hay nhựa đường than đá sau đó gia công nhiệt;

Gia công nhiệt sản phẩm samốt trong dòng khí chứa ôxyt cácbon và cácbua hydro (như khí lò cốc hóa).

Đặc Tính Gạch Samốt Thường Và Samốt Thấm Than

Loại gạchĐộ bền

nhiệt

Cường độ

nén, N/mm2

Độ xốp biểu kiến %

Độ chịu lửa ºC

Nhiệt độ B.Đ ºC

Hàm lượng, %

CChất bốc

Al2O3 Fe2O3

Không thấm thanThấm than

1441

50,177,5

15,46,1

17301730

14101460

-4,69

-2,45

42,0241,39

1,301,33

- Gạch samốt thấm than dùng trong thùng rót thép dung tích 36 tấn được 36 - 41 mẻ trong khi không thấm than chỉ được 14 mẻ.

46

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Nồi nấu đồng

4/ Gạch chịu lửa cacborun- Là loại gạch chịu lửa có chứa cácbua silic SiC với hàm lượng từ

20÷90% còn lại là chất kết dính vô cơ hoặc hưu cơ.Tính Chất Của Một Số Vật Liệu Chịu Lửa Cácborun

Dạng chất

liên kết

Hàm lượng SiC, %

Mật độ biểu kiến, g/cm3

Độ xốp biểu kiến,

%

Giới hạn

biến khi nén,

N/mm2

Hệ số dãn nở nhiệt 106

1/độ

Hệ số dẫn nhiệt, W/mK

Nhiệt độ bắt

đầu mềm,

ºCĐất sétSiO2

Nitrit Ôxy nitritÉp nóng

73÷9084÷8950÷8065÷6090÷93

2,3÷2,652,5÷2,652,6÷2,72,6÷2,653,0÷3,08

20÷2515÷2015÷1911÷143÷4

30÷5070÷120~ 200~ 200

170÷200

3,7÷4,54÷5

33,8÷4

-

7,3÷9,8610,4÷19,79,28÷16,26,96÷8,12

-

1530÷1560

1660÷1700

>1800>1800

-+ Gạch nhẹ ( phương pháp phụ gia cháy)+ Gạch nhẹ ( phương pháp tạo bọt)

83÷87

97÷98

1,16÷1,43

0,25÷0,5

58÷43

90÷80

1,6÷4,2

0,6÷5,24

6

5,2

0,92÷1,62

0,928÷1,73

1620÷1640

-

47

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Một số sản phẩm carbonrun- Do những tính chất đặc biệt đó sản phẩm chịu lửa cacborun được ứng

dụng trong nhiều lĩnh vực: Trong luyện kim: dùng để xây các buồng trao đổi nhiệt, lót

thùng rót, làm nút thùng rót gang, rót thép liên tục. Xây nóc lò Máctanh, lò điện nấu kim loại, làm nồi để sản xuất nhôm, kẽm, chì.

Trong công nghiệp đồ gốm tinh vi cácborun làm bao nung, giá nung trên xe gòong, tường lò múp.

Trong công nghiệp sắt tráng men cacborun dùng làm tường lò múp.

Trong công nghiệp hóa học SiC dùng để lót lò cốc hóa, làm các miệng phun, nắp van các ống hơi SO2, SO3 trong công nghiệp sản xuất axit H2SO4.

Sản phẩm cácborun thấm ướt bằng silic kim loại dùng làm thanh đốt silic trong các lò điện trở.

Làm các thiết bị trao đổi nhiệt, và làm điện kháng trong vô tuyến điện.

Lò điện nấu kim loại gạch lát mặt goòng

5/ Tạo hình sản phẩmCó 3 phương pháp tạo hình:- Phương pháp bán khô thông thường với sản phẩm thường, phức tạp,

khối lớn Phương pháp dẻo tạo hình bằng tay đối với các sản phẩm phức tạp Phương pháp đúc rót : ít dùng.

48

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Máy nén gạch- Độ ẩm của phối liệu: Phụ thuộc vào phương pháp tạo hình

Phương pháp bán khô: W= 8-9% Phương pháp dẻo: W=16-20% Phương pháp đúc rót: W= 35-45%

6/ Sấy sản phẩm- Độ ẩm của viên mộc sau khi tạo hình tùy phương pháp sản xuất dao

động khoảng 5-20% vì vậy cần phải sấy để còn lại 1-3% trước khi vào lò nung. Đặc biệt đối với sản phẩm tạo hình bằng phương pháp dẻo và đổ rót. Sản phẩm tạo hình bằng phương pháp nén bán khô sau khi nén xong có thể xếp lên xe goòng vào lò nung ở đó tiến hành sấy và nung.

- Lí thuyết sấy gạch carbon tương tự các sản phẩm gốm khác. Có hai cách là phơi nắng và sấy trong lò. Tuy nhiên nhờ ở carbon có độ xốp và sau đó các vết nứt giữa các hạt nguyên liệu và chất kết dính nên xúc tiến quá trình sấy nhanh, xúc tiến việc bốc hơi ẩm từ trong sản phẩm, chuyển hơi ẩm ra ngoài làm nguy hiểm về chênh lệch độ ẩm giảm đi.

- Trong quá trình sấy, khi độ ẩm trong phối liệu giảm từ 20 12 % có kèm theo giảm thể tích, còn những giai đoạn sấy sau có thể tiến hành sấy nhanh được vì sản phẩm không co nữa. Tốt nhất là trong giai đoạn sấy đầu tiên tiến hành trong môi trường có độ ẩm tương đối cao (75-80%) để tăng nhiệt độ của sản phẩm mà không bốc hơi ẩm bề mặt, để tăng độ dẫn ẩm của sản phẩm. Sau đó liên tục tăng nhiệt độ và giảm độ ẩm tđ của môi trường sấy nung.

- Sấy trong lò tuynen: Lò sấy tuy nen: Năng suất lớn, đơn giản dễ điều khiển, làm việc an

toàn có thiết bị tự động điều khiển, độ ẩm động lực sấy, bảo đảm sấy sản phẩm đều, ít phế phẩm.

Để tiện lợi và an toàn người ta xây ghép lò sấy tuy nen và lò nung tuy nen. Động lực sấy là không khí lấy từ khí làm nguội của lò nung. Nhiệt độ vào lò 180-250 0C, nhiệt độ ra 60-80 0C. Gạch xếp lên xe goòng và đi từ lò sấy vào lò nung.

Thời gian sấy: phụ thuộc vào loại sản phẩm.

49

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Phương pháp phơi nắng sấy trong lò tuynen7/ Nung sản phẩm- Nung sản phẩm Sămôt nhằm làm kết khối, làm sít đặc sản phẩm đến

mức cần thiết đảm bảo độ ổn định thể tích khi sử dụng. Giai đoạn nung là giai đoạn quyết đinh chất lượng sản phẩm nhất. Vì vậy cần phải có 1 chế độ nung và nhiệt độ thích hợp. Nếu nhiệt độ quá cao sản phẩm sau này có cường độ cao, mật độ lớn nhưng do nhiệt độ quá cao khi nung sản phẩm bị mềm đi và biến dạng do clinke hóa, độ bền nhiệt giảm. Ngoài ra sản phẩm còn có thể bị nứt nẻ do ứng suất quá lớn xuất hiện khi nung, do nhiệt độ phân phối không đều khi đốt nóng và làm nguội.

IX.Saûn phaåm chòu löûa ñaëc bieät töø caùc oxít tinh khieát.- Caùc saûn phaåm chòu löûa ñaëc bieät cheá taïo töø

caùc oxit tinh khieát coù ñoä chòu löûa cao hôn 2000oC, beàn trong moâi tröôøng kim loaïi loûng, trong caùc moâi tröôøng khí vaø chaân khoâng, coù ñoä beàn cô hoïc cao ôû nhieät ñoä laøm việïc, coù ñoä beàn nhieät toát.

- Ngoaøi ra co nhöõng loaïi vaät lieäu coù tính chaát daãn ñieän toát caùch nhieät ôû nhieät ñoä cao, khoâng haáp thuï caùc soùng voâ tuyeán xuyeân qua chuùng, hay kìm haõm ñöôïc caùc böùc xaï Noâtôroâng trong caùc haït nhaân nguyeân töû…

1. Saûn phaåm töø oxit nhoâm Al2O3

- Nguyeân lieäu : Oõit nhoâm kyõ thuaät sau khi nung sô boä ôû 1400 – 1600 oC ñem nghieàn mòn ñeán côõ haït <1 – 3 µk

- Ñaëc tính kó thuaät cuûa saûn phaåm : nhieät ñoä noùng chaûy 2015 oC khoái löôïng theå tích 3,7 – 3,85 g/cm3

ñoä xoáp kieåu kieán 0% cöôøng ñoä neán 150- 250 N/mm2

50

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

heä soá giaõn nôû nhieät ôû nhieät ñoä nhoû hôn 1000 oC: (6-9).10-61/ñoä.

- Ưùng duïng: Laøm voû caëp nhieät, bugi ñoäng cô, noài naáu kim

loaïi tinh khieát hoaëc thuûy tinh ñaëc bieät. Laøm cheùn phaân tích thay cheùn platin, laøm vaät

lieäu caùch ñieän, ñieän moâi trong kyõ thuaät radio, laøm dao caét goït kim loaïi.

Một số dạng AL2O3:

2. Saûn phaåm töø oxit beri BeO- Nguyeân lieäu duøng ñeå saûn xuaát oxit beri laø

quaëng ngheøo berit. Saûn phaåm ñuoïc taïo hình baèng phöông phaùp eùp baùn khoâ vôùi phuï gia hoùa deûo hoaëc ñuùc roùt töø huyeàn phuø. saûn phaåm töø oxit beri coù tính kieàm yeáu khoái löôïng theå tích 2,9 g/cm cöôøng ñoä neùn cao 1400 N/mm ñoä beàn nhieät cao hôn haún caùc oxít khaùc, nhö

ñoát noùng maãu ñeùn 12 laàn (Al2O3 : 4 laàn MgO = 0 laàn).

- ÖÙng duïng- Laøm cheùn nung vaø caùc chi tieát khaùc duøng

trong luyeän kim loaïi hieám vaø tinh khieát. BeO laø chaát kìm haõm Nôtôroâng trong loø phaûn

öùng haït nhaân nhieät haïch nhieät ñoä cao. BeO coøn ñöôïc duøng laøm chaát ñieïn moâi goám

daãn nhieät vaø beân nhieät cao, duøng ñeå cheá taïo men phuû neàn noùng, chòu maøi moøn toát.

3. Saûn phaåm töø oxit manheâ MgO- MgO tinh khieát ñöôïc cheá taïo baèng phöông phaùp gia

coâng hoùa hoïc manheâdit, Ñoâloâmi hoaëc töø nöôùc bieån.

- Oxit manheâ tinh khieát ñöôïc nung sô boä ôû 1000 C roài ñeâm nghieàn khoâ, saûn phaåm ñöôïc taïo hình baèng caùc phöông phaùp khaùc nhau vôùi ñieàu kieïn

51

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

laø khoâng duøng nöôùc ñeå troän phoái liệu traùnh xaûy ra phaûn öùng hiñrat hoùalieân tuïc phaù huûy tính oån ñònh cuûa noù.

- Öùng duïng: Duøng laøm cheùn ñeå naáu kim loaïi saét, keõm,

baïc, nhoâm, ñoàng…vaø caùc kim loaïi hieám ñaït möùc tinh khieát cao sau khi naáu.

- Saûn phaåm töø MgO tinh khieát beàn trong moâi tröôøng khöû khi chòu taùc duïng cuûa caùc kim loaïi noùng chaûy vaø khaû naêng öùng duïng cuûa saûn phaåm naøy coøn bò haïn cheá bôûi hai yeùu toá sau: Khaû naêng bay hôi maïnh ôû nhieät ñoä co neân

maëc daàu MgO coù nhieät ñoä noùng chaûy raát cao(2800 oC) vaø bieán meàm döôùi taûi troïng ôû 2300 oC nhieät söû duïng laâu daøi tôùi haïn cuûa saûn phaåm bò giaûm nhieàu.

Coù ñoä beàn nhieät taáp do heä soá giaõn nôû nhieät cao.

Gạch MgO MgO dạng clinker 4. Saûn phaåm töø oxit canxi CaO- Oxit canxi tinh khieát saûn xuaát töø canxi kim loaïi vaø

töø CaCO3,Ca(OH)2.trong saûn phẩm coù theâm töø 1- 5% phuï gia TiO2 vaø BeO ñeå ñaûm baûo keát khoái hoaøn toaøn.

- Taïo hình baèng phöông phaùp eùp vaø daäp döôùi aùp löïc vôùi phuï gia hoùa deûo vaø chaát lieân keát khoâng coù nöôùc.

- Öùng duïng:

52

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Duøng laøm chaát nung ñeå luyeän caùc kim loaïi maøu nhö ñeå naáu platin, uran tinh khieát vaø caùc kim loaïi khaùc thuoäc nhoùm ñoù.

Ngoaøi ra coøn duøng ñeå loùt caùc loø naáu quaëng phoâtphaùt vì canxi oxit beàn vôùi taùc duïng cuûa phoâtphaùt canxi noùng chaûy.

- Nhöôïc ñieåm: Laø ñoä beàn hidrat keùm vaø coù khaû naêng bay

hôi maïnh ôû nhieät ñoä cao (1800 oC) neân vieäc öùng duïng ôû nhieät ñoä cao cuõng bò haïn cheá.

CaO dạng cục tinh thể CaO

5. Saûn phaåm töø ñioâxit zieáccoân ZrO2

- Silicat zieáccoân ZrSiO4 laø nguyeân lieäu chính ñeå cheá taïo ZrO2.

- Hoãn hôïp naøy ñöôïc nghieàn nhoû, taïo vieân vaø nung ôû 1700-1750 oC

- Tính chaát hoùa hoïc cuûa ZrO2 gaàn vôùi caùc oxit axit hôn caùc oxit kieàm.thöïc teá ôû nhieät ñoä caonoù trôû neân trô vôùi nhieàu chaát

- ZrO2 khoâng bò taùc duïng bôûi axít maïnh vaø kieàm maïnh (tröø H2SO4 vaø HF ñaäm ñaëc).

- Khi nung trong moâi tröôøng oxi hoùa ZrO2 khoâng xaûy quaù trình bieán ñoåi hoùa hoïc naøo caû.

- Nhieät ñoä söû duïng cuûa saûn phaåm töø oxit ZrO2 khoaûng 2300- 2500oC.

- Saûn phaåm sau khi nung trong moâi tröôøng oxi hoùa yeáu hay chaân khoâng ôû 1900oC coù khoái löôïng theå tích 4-4,44 g/cm3,ñoä xoáp chung 25%, co 15%, nhieät ñoä noùng chaûy gaàn 2600oC

- ZrO2 coù ñoï daãn ñieän raát lôùn, ñieän trôû suaát cuûa noù ôû 1000oC baèng 104 cm. ZrO2 coù ñoä daãn ñieän cao neân ñöôïc öùng duïng laøm caùc ñieän cöïc, thanh ñoát nhieät ñoä cao.

53

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Öng duïng Do ñoä daãn nhieät cuûa ZrO2 thaáp neân noù coøn

ñöôïc söû duïng laøm vaät lieäu caùch nhieät ôû nhieät ñoä cao.

Ngoaøi ra phaïm vi söû duïng cuûa Zr)2 oån ñònh coøn bao truøm sang lónh vöïc vaät lieäu haït nhaân, ñieä hoùa vaø nhieàu laõnh vöïc coù nhieät ñoä cao hôn 2000oC khaùc nöõa.

ZrO2 dạng bột:

X.Vaät lieäu chòu löûa forstenit- Fortenit laø loaïi saûn phaåm chuû yeáu chöùa khoaùng

forstenit 2MgO.SiO2 (ñeán 85%) vaø manheâdi ferit Mgo.Fe2O3 (ñeán 15%).

- Nguyeân lieäu ñeå saûn xuaát gaïch forstenit laø manheâdi keát khoái vôùi caùc khoaùng chöùa silicat manheâdi nhö : oâlivin [(Mg,Fe)2SiO4 + taïp chaát].

- Heä soá giaõn nôû nhieät cuûa gach forstenit laø 11.10-6

- Ñoä daãn nhieät = 1,07 +0,00059t w/mK.- Ñoä chòu löûa 1790-1850oC.- Tính chaát ñaëc bieät cuûa gaïch Forstenit laø nhieät ñoä

bieán daïng ñöôïc taûi troïng töông ñoái cao.- Beàn xæ hôn so vôùi loø Mactanh vaø khoâng beàn

noùng khi tieáp xuùc vôùi samoát, cao alumin ôû nhieät ñoä cao.

- Öùng duïng: Gaïch forstenit chuû yeáu duøng laøm ñeäm buoàng

hoài nhieät cuûa loø Mactanh thay cho ñinat vaø samoât.gaïch naøy laøm ñeäm cho caû hai buoàng : buoàng ñoát noùng khoâng khí vaø buoàng ñoát noùng nhieân lieäu khí .

Choáng laïi taùc duïng cuûa buïi xæ noùng chaûy raát toát, vaø coøn duøng ñeå xaây loø Mactanh , loø luyeän kim maøu , loø phaûn xaï naáu ñoàng.

54

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Ngoaøi ra coøn duøng ñeå xaây vuøng nung loø quay ximaêng vaø loø nung manheâdi.

XI.Vaät lieäu chòu löûa ÑoâloâmiVaät lieäu Ñoâloâmi saûn xuaát töø ñaù Ñoâloâmi vôùi thaønh phaàn khoaùng chính laø periklaz(MgO),oxit canxi vaø moät soá khoaùng nhö: 3CaO.SiO2;4Ca).Al2O3…Saûn phaåm doâloâmi coù hai loaïi : loaïi chöùa voâi töï do vaø loaïi khoâng chöùa voâi töï do, chuùng ñöôïc saûn xuaát döôùi daïng gaïch vaø daïng boät.1.Ñoâloâmi luyeän kimCoù hai loaïi :

Loaïi khoâng nung hay Ñoâloâmi soáng Loaïi nung hay ñoâloâmi keát khoái hay clanhke

ñoâloâmia.Ñoâloâmi luyeän kim khoâng nung- Quaëng ñoâloâmi laø moät loaïi quaëng keùp cuûa

cacbonat manheâ vaø cacbonat canxi CaMg(CO3)2.- Coâng duïng:

Chuû yeáu ñöôïc duøng ñeå raõi ôû cöûa naïp nguyeân lieäu cuûa loø Mactanh vaø duøng ñeå söõa chöõa töôøng sau loø.

b.Ñoâloâmi luyeän kim nung- Ñöôïc saûn xuaát baèng caùch nung ñoâloâmi ñeán

nhieät ñoä cao thaønh ñoâloâmi keát khoái hay clanhke ñoâloâmi.Sau ñoù ñem ñaäp nhoû ñeán kích thöôùc haït yeâu caàu. Ñeå Ñoâloâmi keát khoái hoaøn toaøn phaûi nung ôû 1600-1700oC hoaëc cao hôn .

- Coâng duïng : Ñoâloâmi luyeän kim nung ñöôïc söû duïng ñeå haøn

vaù loø naáu theùp (loø Mactanh, loø ñieän )vaø ñöôïc duøng chuû yeáu ñeå saûn xuaát gaïch ñoâloâmi chöùa voâi töï do hoaëc ñaàm töôøng loø chuyeân naáu theùp.

2.Gaïch ñoâloâmi a.Gaïch ñoâloâmi oån ñònh (hay beàn nöôùc)- Laø loaïi gaïch trong ñoù taát caû oxit canxi cuûa

ñoâloâmi lieân keát hoaøn toaøn thaønh silicatdicanxi hoaëc silicattricanxi.

- Tính chaát cuûa saûn phaåm croâmit- ñoâloâmi nhö sau: khoái löôïng theå tích 3,0 g/cm3

khoái löôïng rieâng 3,74 g/cm3

- Ñoä huùt nöôùc 6,16 %

55

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Ñoä xoáp bieåu kieán 18%- Ñoä xoáp thöïc 20%- Ñoä chòu löûa 2000 oC- Ñoä beàn nhieät 38 laàn- Öùng duïng:- Duøng deå xay töôøng loø Mactanh thay gaïch manheâdi

ñoä beàn cuûa noù khoâng thua keùm manheâdi nhieàu laém

- Ngoaøi ra coøn duøng ñeå xaây loø luyeän gang ít löu huyønh, loø naáu ñieän cöïc niken, xaây vuøng nung loø quay ximaêng.

Gạch đôlômi

nhà máy sản xuất gạchb. Gaïch ñoâloâmi chöùa voâi töï do :laø gaïch chöùa CaO töï do- Coù taùc duïng laøm saûn phaåm beàn vöõng ñoái xæ

vaø taêng chaát löôïng saûn phaåm ôû nhieät ñoä cao.- Trong saûn phaåm naøy chæ coù moät phaàn CaO lieân

keát vôùi SiO2 thaønh silicat coøn moät phaàn naèm ôû traïng thaùi töï do.

Baûng 1.2 tính chaát cuûa caùc loaïi saûn phaåm ñoâloâmi

Loaïi saûn phaå

m

% CaO MgO

Khoái löôïng theå

Cöôøng ñoä neùn N/

Co phuï ôû 1700o

C

ñoä chòu löûa

Nhieät ñoä bieán daïng döôùi taûi trong Bieán

4% 40%

56

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

tích g/cm3

mm2 oC daïng

Ñoâloâmi oån ñònh Loaïi rung Loaïi khoâng rung Ñoâloâmi chöùa voâi töï do

40,05

53,3

30,05

39,7

2,8-2,9

2,7-2,78

3,04-3,12

108-133,5

11,6-16

168

1,37

0,5-0,8

1770-1780

1780

1550-1610

1670

1630-1680

1820

1680-1690

1820

- Coâng duïng : Boät Ñoâloâmi keát khoái coù chöùa voâi töï do

duøng ñeå vaù ñaùy loø Mactanh, ñaëc bieät ñeå söûa töôøng doác cuûa loø Mactanh ,loø naáu theùp theo quaù trình bazô, ñeå raûi cöûa loø Mactanh.

Gaïch vaø khoái ñoâloâmi nung caû hai loaïi ñeå duøng xaây töôøng vaø phía döôùi caùc neàn loø treân vaø duøng ñeå xaây loø naááu gang, naáu ñoàng.

Một số ứng dụng của Đôlômi

VỮA VÀ BÊ TÔNG CHỊU LỬA

57

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Trong quá trình làm việc thiết bị bị nức vỡ. Xây lò , làm các tấm bê tông lót , trám bề mặt chịu nhiệt. bảo vệ chống mài mòn… Người ta dùng vữa và bê tông chịu lửa để làm những việc này. Chúng được chia ra làm các loại sau:

- vữa.- phối liệu đầm chét .- chất men phủ

XII. Vữa chịu lửa xây lò:- Là hỗn hợp quánh gồm bột, phụ gia, cấu tử liên kết và nước. Phụ gia thì

tùy theo nhu cầu và với từng khía cạnh mà nhà sản xuất đưa ra những phụ gia thích hợp. Theo đặc tính tường xây người ta chia vữa ra làm các loại: vữa samốt, vữa đinát, vữa xây gạch cácbon…

1. Yêu cầu chung của vữa chịu lửa:- Có độ sệt cần thiết, với khả năng giữ ẩm lớn, và tạo ra mạch nối mỏng,

hẹp.- Đảm bảo độ chịu lửa và nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng;- Đảm bảo độ bền xỉ cao, độ thấm khí nhỏ, tránh hiện tượng thoát khí ra

hay lọt khí vào lò;- Có khả năng đống rắn và hàn với gạch làm cho nó có cường độ cơ học

cần thiết sau khi sấy lò và ở nhiệt độ làm việc.- Vữa cần phải có các chỉ tiêu về dãn nở nhiệt, co không khí hay co lử

hoặc nở gần như các chi tiết về tính chất của gạch. Tránh bị phá hủy do co dãn không đồng đều.

2. Vữa chịu lửa samốt, bán axít:- Vữa samốt là một hỗn hợp bột mịn của đất sét chịu lửa và samốt hoặc

mảnh vỡ samốt.- Vữa bán axít thì samốt hoặc mảnh vở được thay một phần hay toàn bộ

bặng quăczít.

Đặc Tính Vữa Samốt, Bán Axít

Các chỉ tiêu Loại 0 Loại I Loại II Loại III

Độ chịu lửa, ºC <Hàm lượng Al2O3 + TiO2, % <- Vữa samốt- Vữa bán axítHàm ẩm, % >Dùng xây lò làm việc ở

1730

37--7

1450-

1710

33--7

1450

1650

3020-30

7

850-

1580

3020-30

7

<850

58

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

nhịêt độ, ºC 1550 1450

- Vữa chia làm 3 loại: Vữa mịn: kích thước hạt nhỏ hơn 1mm chứa 15÷20% đất sét chịu lửa; Vữa trung bình: hạt 2mm chứa 20÷25% đất sét chịu lửa; Vữa thô hạt >208mm và chứa 25÷30% đất sét chịu lửa.

3. Vữa Đinat:Sản xuất từ quắc zit, mảnh đinát nghiền nhỏ với đất sét chịu lửa. hạt của

bột làm vữa này : 60÷50% < 2mm và 40÷50% < 0.088.

Đặc Tính Vữa Đinát

Các chỉ tiêuLoại vừa

Cao nhiệt

Trung bình

Thấp nhiệt

Hàm lượng khi nung đỏ, %SiO2 <Al2O3 >Độ chịu lửa, ºC <Dùng để xây lò làm việc ở nhiệt

độ, ºC

932,5

1670> 1500

905

16701350÷1500

858

15801000÷1350

- Nếu nhiệt độ làm việc thấp hơn 1000 ºC dung vữa thấp nhiệt cho thêm 1÷2% thủy tinh lỏng (tính theo Na2O).

4. Vữa Crôm-Manhêdi:- Để xây gạch crôm-manhedi dùng vữa crôm-manhêdi đóng rắn trong không khí. Sản xuất từ 30% ximăng periklaz và 70% crômit nghiền mịn (1mm). Hỗn hợp bột này đem nhào trộn với 17 ÷20% dung dịch MgSO4 (khối lượng riêng 1,12÷1,18 g/cm³) và 0,5÷1% keo SSB theo khối lượng khô.

- Xây gạch trong lò quay tốt nhất là dùng vữa manhedi. Vữa này sản xuất từ manhedi luyện kim với 15÷20% thủy tinh lỏng (ρ= 1,35 g/cm³).

5. Vữa dùng cho gạch cách nhiệt:- Ở nhiệt độ 850÷1350 ºC đối tường samốt nhẹ sản xuất bằng phương

pháp bọt nên dùng vữa có thành phần sau: bột samốt < 0.5mm: 80÷85% đất sét chịu lửa: 20÷15%.

59

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Đối với tường có mạch xây dày 2,5÷3mm có thể dùng hạt đến 2mm và lượng đết sét đến 25%. Đối với gạch cao lanh nhẹ nên dùng vữa có samốt cao lanh < 0,5mm với lượng đất sét 20÷25%.

THÀNH PHẦN VỮA NHIỆT ĐỘ THẤP (<750ºc)

Các chỉ tiêu Loại 1 Loại 2Bột samốt, %Đất sét chịu lửa, %Thủy tinh lỏng (% khối lượng bột khô)Na2O (% khối lượng bột khô)

100--15

0,2÷0,5

851515

0,2÷0,5

- Tường cách nhiệt bằng điatômit hay trêpen dùng vữa có thành phần chủ yếu là điatômit hay trêpen đó.

- Gạch đinát nhẹ xây bằng vữa đinát nhẹ sản xuất từ mảnh đinát (90÷92%) với đất sét chịu lửa (10÷8%) với thành phần hạt như sau:

1,5÷1mm = 0,7% ; 0,5÷0,088mm = 47%;1÷0,5mm = 10% ; <0,088mm= 43%- Vữa này có độ chịu lửa 1690ºC , độ co không khí 0,8%, co hoàn toàn ở 1200 ºC là 1%.

Vữa chịu lửa

Xi măng

XIII. Bê tông chịu lửa:

60

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Là vật liệu có khả năng đóng rắn thành đá nhân tạo trong không khí ở nhiệt độ thường, có độ bền lớn khi nung nóng và khi chịu tác dụng lâu dài ở nhiệt độ cao nó vẫn giữ được trong giới hạn cần thiết những tính chất của nó.

- Bê tông làm việc phải thoả mãn các yêu cầu sau: Đống rắn nhanh ở nhiệt độ thường, ít suy giảm cường độ khi nung

(độ co bóp); Có độ chịu lửa đạt yêu cầu; Độ biến dạng, độ bền nhiệt đạt yêu cầu:

oBê tông chịu lửa cao : >1770 ºC;oBê tông chịu lửa thường : 1580 ºC ÷ 1770 ºC;oBê tông khó nóng chảy hay bền nóng : 1200 ºC÷1580 ºC.

- Bê tông gồm 2 cấu tử: chất liên kết và cốt liệu gầyChất liên kết là chất kết dính đóng rắn thủy lực ( nén, ép) hay đón rắn

trong không khí;Cốt liệu gầy :gạch chịu lửa nghiền nhỏ hoặc sản phẩm phế hoặc các dang nguyên liệu chịu lửa cao (quăczít, crômit) ở nhiệt độ thường.Chất liên kết khi đóng rắn sẽ gắn kết các hạt cốt liệu gầy lại với nhau làm cho bêtông có cường độ cần thiết.

Ứng dụng: Bêtông crômit, crômmahêdit được sử dụng đúc các cấu kiện

chịu lửa của các lò gia công kim loại trong công nghiệp luyện kim, xây dựng buồn đốt của nồi hơi;

Bêtông đóng rắn không khí từ manhêdi luyện kim trên cơ sở ximăng periklaz có thể được ứng dụng trong các kênh dẫn không khí nóng, tường phía sau, nắp cửa nạp liệu lò Máctanh.

Bêtông từ samốt cao alumin và ximăng của nó được dùng để đổ các chi tiết cách nhiệt, cách điện của các cửa lò làm mát ở trên vòm lò điện luyện thép.

61

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Bêtông dung ximăng póoclăng với phụ gia nghiền mịn dùng trong buồng đốt của lò hơi, xây cổ và móng lò cao, đúc vỏ buồng hồi nhiệt lò Máctanh.

(máy phun bêtông chịu lửa)

XIV. Phối liệu đầm, chét:- Có thành phần gần như bêtông chịu lửa được sử dụng để thi công, hàn

đắp các chi tiết của lò có bề mặt phức tạp, kích thước lớn mà phương pháp tạo hình và nung theo cách thông thường không giải quyết được.

- Yêu cầu đối với phối liệu đằm, chét là ổn định các thể tích vật khi phục vụ.

Ứng dụng: được sử dụng rông rải nhất làm các lớp lót lò cảm ứng nấu chảy và đáy lò chuyển Bécơme. Để đầm tường các loại lò điện luyện thép dùng manhêdi nung hoặc gạch manhêdi phế với chất dính kết là nhựa than đá + cặn Pek, đất sét chịu lửa và 1 lượng nhỏ phụ gia là xỉ nghiền mịn.

- Để thi công đáy, tường ống khói, ống dẩn khí thẳng đứng của lò rèn dùng phối liệu gồm 67% samốt, 33% đất sét chịu lưa và 3% thủy tinh lỏng. Để chét các cửa tháo của lò cao dùng 45% cốc vụn, 22% samốt và 33% đất sét chịu lửa.

XV. Chất men phủ:1. Phối liệu trát

62

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Dùng để trát bên ngoài tường xây bằng gạch chịu lử để tăng cường độ lớp lót, tăng khả năng chống lại tác dụng của xi và dao động nhiệt độ nhiều, tăng thời hạn sử dụng lò.

- Phối liệu trát bảo vệ gạch samốt nhẹ:

Tính chất của vữa

Tính chất của vữa

Thành phần của vữa

Crômit(2

÷0,2mm)90% + đất sét 10%

Samốt(< 0,5mm)85% = đất

sét 15%

Corum (1mm)30% +

samốt cao lanh

(0,08mm) 55%

đất sét 15%

Ôxyt nhôm kĩ

thuật (<0,2mm)

30% + samốt cao lanh 55% (0,2mm) +đất sét

15%Độ chịu lửa, ºCCo dài khi sấy, %Độ xốp biểu kiến % sau khi nung ở nhiệt độ 1250 ºCHệ số nở dài ở 1250ºCCo dài% ở nhiệt độ 1250 ºC

19001,2

37,40,62.10-5

1,3

1690÷17103,2

420,3.10-5

2,07

17903,2

450,48.10-5

0,31

18203,8

50,20,3.10-5

1,5

- Vữa bảo vệ đinát nhẹ: thành phần 90÷92% mảnh đinát và 8÷10% đất sét chịu lửa. Vữa này có độ chịu lửa 1660 ºC, B.D: 1450 ºC nhiệt độ biến dạng 4%: 1550 ºC.

- Vữa bảo vệ samốt dùng trong nồi hơi: buồng đối làm việc ở 1350÷1550 ºC. Tường bị phá hủy rất nhanh bằng xi do đó nên dùng vữa crôm-manhêdi gồm 50% crômit, 40% manhêdi, 10% đất sét và 5% keo SSB. Hay dùng vữa có thành phần sau: 90÷92% crômít, 8÷10% đất sét chịu lửa dẻo, 3,5÷5% keo SSB. Thời hạn sử dụng tăng gấp đôi so với không dùng vữa bảo vệ.

2. Men phủ chịu lửa- Là hỗn hợp bột từ cácvật liệu chịu lửa khác nhau với các thành phần hạt

xác định trong đó các phụ gia làm chất liên kết. Men phủ được phủ lên bề mặt làm việc của vật liệu chịu bằng phương pháp phun hay quét bằng chổi

63

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

- Phối liệu men gồmcốt liệu gầy cỡ hạt < 2mm, trong đó cỡ hạt mịn < 0,2÷0,5mm chiếm 50%, chất hóa dẻo và nước.

XVI. Các công ty cung cấp vật liệu chịu lửa:

CÔNG TY TNHH- TM THIÊN ĐỨCSỐ 122, ĐƯỜNG THIÊN ĐỨC, THỊ TRẤN YÊN VIÊN, HUYỆN GIA LÂM

Tel : (04) 8274417 Email: [email protected].

www.thienducco.comCÔNG TY CỔ PHẦN VẬT LIỆU CHỊU LỬA THÁI NGUYÊN Địa chỉ: Phường Cam Giá, Tp Thái Nguyên Tel: 0280.832043 Fax: 0280.834428

Cty TNHH SX & TM Vật Liệu Chịu Lửa Lê VỹKp3 phường tân thới hiệp, q12 tp hồ chí minh

-

CHI NHÁNH CTY CỔ PHẦN VẬT LIỆU CHỊU LỬA THÁI NGUYÊN TẠI HNĐịa chỉ: 102 Thiên Đức Thị Trấn Yên Viên , Hà Nội Điện thoại: (04 ) 6981696

CTy CP VẬT LIỆU CHỊU LỬA THÁI NGUYÊN CN MIỀN NAM 532 ĐIỆN BIÊN PHỦ, P.21, Q.BT, Hồ Chí Minh

CÔNG TY TNHH THƯƠNG MẠI XÂY DỰNG THÀNH KÝĐịa chỉ: 62 Nguyễn Trường Tộ P.Tân Thành Q.Tân Phú , TP.Hồ Chí Minh Điện thoại: (08 ) (08)8497772

CTY TNHH VẬT LIỆU CHỊU LỬA BẮC ĐUỐNGĐịa chỉ: 3 Ngõ 53 Thiên Đức Yên Viên Gia Lâm , Hà Nội Điện thoại: (04 ) 8273017

-

CƠ SỞ QUANG VINHĐịa chỉ: A 16 Bà Hom Phường 13 Quận 6 , TP.Hồ Chí Minh Điện thoại: (08 ) (08) 8764364

-

CTY TNHH VẬT LIỆU CHỊU LỬA SÔNG ĐUỐNGĐịa chỉ: 9 Ngõ 55 Thiên Đức Yên Viên Gia Lâm , Hà Nội

-

CTY VẬT LIỆU CHỊU LỬA BURWITZĐịa chỉ: Phúc Lâm Ttr Huyện Kinh Môn , Hải Dương

-

CTY VẬT LIỆU CHỊU LỬA CẦU ĐUỐNG-BỘ XÂY DỰNGĐịa chỉ: Cầu Đuống , Hà Nội

-

CTY VẬT LIỆU CHỊU LỬA NAM ƯNGĐịa chỉ: Kcn Biên Hòa 1 Thành Phố Biên Hoà , Đồng Nai

CTY VẬT LIỆU CHỊU LỬA TRÚC THÔNĐịa chỉ: Cty Vlcl và Ktđs Trúc Thôn Huyện Chí Linh , Hải Dương

64

Gvhd:Lê Minh Nhựt nhóm 7

Điện thoại: (0320 ) 585830 www.tructhon.com.vn-

LIÊN HIỆP KHOA HỌC SẢN XUẤT VẬT LIỆU CHỊU LỬA - VIỆN KHOA HỌC VẬT LIỆUĐịa chỉ: Trại Chăn Nuôi Tựu Liệt Tam Hiệp Thanh Trì , Hà Nội

-

NHÀ MÁY VẬT LIỆU CHỊU LỬA KIỀM TÍNH VNĐịa chỉ: Thôn Tân Lập Đình Bảng Tiên Sơn , Hà Nội Điện thoại: (04 ) 8780601

-

SEJINVINASHINĐịa chỉ: An Hồng-An Dương , Hải Phòng Điện thoại: (031 ) (031)3618378

-

XN VẬT LIỆU CHỊU LỬAĐịa chỉ: Chúc Thôn Cộng Hoà Huyện Chí Linh , Hải Dương Điện thoại: (0320 ) 885013

TỔNG CÔNG TY THỦY TINH & GỐM XÂY DỰNG VIGLACERA Địa chỉ : Tầng 16-17 tòa nhà Viglacera Tower Số 1 đường Láng Hòa Lạc, Từ Liêm, Hà NộiĐiện thoại : (84-4)5536660 Fax : (84-4)5536671 www.viglacera.vn

65