欲判定粘土砖、高铝砖或硅砖的质量大概,通常可根据下列几个方对耐火砖的质量进行检查。
一、断面
将耐火砖敲断之后,检查耐火砖断面呈现的特征。均匀的浅色或浅黄色断面,是粘土砖、硅砖的正常表征。当发现有黑色斑点或黑色熔洞时,如果这些杂质分布的范围较广,即使呈微点状态,对砖坯的耐火性能都有严重的影响。此种现象多发生在半硅砖中;含有少量游离硅石的粘土砖中亦有发现。这类缺馅是由于原料中的铁质在高温下还原后与砖坯中的硅石作用成为熔点甚低的硅酸亚铁(2Fe2O3,熔点1205℃)而产生的。这样的砖坯,耐火度必然很低,一般多处于1550℃以下(断面呈焦色、灰黑色、且声音清脆者,耐火度影响同此)。
此外,有的断面呈现较多的红色斑点。此类斑点是因砖坯中的铁质处于氧化高铁(Fe2O3)状态的缘故。这些游离状态的高铁的熔点较高(Fe2O3的熔点1560℃),若砖坯中共他杂质不多,则对砖坯耐火度的影响必较低铁形式(FoO)为弱。此种现象常出现在低级粘土砖(三级砖)中。
其他,如断面呈现少量坡璃质熔疤,但耐火砖的外表并无浮渣或瓷釉现象,则此种熔疤多是原料中的低熔杂质经高温挥发后的遗迹,它对砖坯耐火度的影响不大。
二、烧结程度
砖坯达到最致密状态时,或者出现了较多的玻璃熔液(如粘土砖及半硅砖),或者坯内的结晶晶体发育壮大(如镁砖),成晶型转变完全(如硅砖)。此时砖坯呈现了最大的常温耐压指标。具有这些特性的砖坯称为烧结良好的砖。
通常纯物质的烧结温度等于该物质融化温度的0.8倍。
粘土砖的烧成温度随粘土本身的烧结温度而不一,但高烧结性粘土砖,烧成温度一般在1300—1350℃左右,硅砖的烧成温度却可达1400—1450℃之间,高铝砖的烧成温度则介于粘土砖与硅砖之间。在上项温度制度下烧成的砖,均具有良好的烧结性能。如果此时发现砖坯断面呈现显着的瓷化现象(断口象贝壳,砖的颗粒组织被消失),则表示烧成温度过高,说明这类耐火砖砖料的耐火性能较其他只呈烧结的砖坯为差;反之,如发现砖坯的外表和断面呈松疏易掉粗粒;等现象,在成型压力无问题时,则表示砖坯的烧成温度过低 (不够)。说明这种砖料的耐火性能较其他只呈烧结的砖坯为高。通常也可根据上面的方法来比较不同配料或不同原料的耐火性能,即将不同配料的砖或不同原料舶坯在相同的高。温度下进行煅烧,检查其烧结程度。
三、外观色泽
粘土砖或半硅质砖的正常颜色一般是白色、淡黄色、棕黄色,但含铁较高者呈深棕色。单从耐火砖的颜色并!能准确地判别其质量的好坏。棕色和深棕色的砖固然表明耐火度较低,但是淡色并不能说明砖的耐火度一定就高,因为在这类砖中也含有许多,白色杂质,如氧化钙、氧化镁、氧化钾及氧化钠等。它们在耐火砖内含量高时,可使耐火砖的颜色淡些。粘土中含12%CaO和8%Fe2O3时,经过煅烧后的颜色与其中只含2% Fe2O3而不含CaO和MgO时的颜色相同。但前者在温度大约在1000℃时便发生烧结,故显著地降低了耐火砖的耐火性能。因此,在检查耐火砖的质量时,除考虑共外观色泽外,必须结合砖的断面特征并比较其烧结程度而初步判定出砖耐火性能的好坏。
四、外表缺陷
耐火砖烧成之后,常发现脱棱、掉角、软化变形、裂纹、龟裂等外表缺陷。现将这些缺陷产生的原因及影响分述于后。
①脱棱掉角
脱棱掉角是因烧成前将生坯搬运或装窑不填留下的痕迹。此类缺陷破坏了砖坯的规定尺,增加了砖坯使用时胶结剂的面积,即砌砖时砖缝必然较大。砌砖的损坏常自缝中开始,这样脱棱掉角将减弱整个砖墙的强度,对耐火砖的寿命大大降低。脱棱掉角的耐火砖一般只宜砌在构筑物的次要部位。
②软化变形
砖坯烧成时,温度的增加固可增加耐火砖的强度和密度,但在超过砖坏中结合剂(如结合粘土等)完整崩结所需要的正常温度时,将使砖坯发生软化变形和消失砖的颗粒组织等现象。这样的砖坯将完全失去观定尺寸,故不能使用。
④裂纹和龟裂
裂纹和龟裂的产生,对于硅砖,是在石英产生同质异形转化作用且砖坯的体积发生膨胀时产生的内应力单缘故;对于粘土砖,则是烧成(或冷却)时,耐火砖内温度分布不匀所产生的过大应力所生成。同时,砖坯内残余水分在150~200℃c范围内排除时,如果迅速地使砖坯表面过热到100—120℃以上,则从砖坯中心所排除的,在加热中残余的水分的蒸气会同时过热。砖内过热的水蒸气的压力提高,也可能产生裂纹和龟裂。此外,粘土在烧结时发生很大的体积变化(收缩),而当烧成速度过大时,更为显著,这也是砖坯产生裂纹的原因。
具有裂纹的耐火砖,不仅强度较差,且为使用过程中有害气体的侵蚀或被冶炼金属的熔液和熔渣的冲擦创造了优越的条件,对砖坯的损坏开辟了广宽的途径。因此,具有裂校缺陷的耐火砖,亦不能砌筑在构筑物的主要部位。
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