《加熱爐用高鋁質(zhì)錨固磚》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

1、加熱爐用高鋁質(zhì)錨固磚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制說明（征求意見稿）加熱爐用高鋁質(zhì)錨固磚行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)編制小組二0一三年元月1、 項目來源根據(jù)工業(yè)和信息化部2012年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂計劃，加熱爐用高鋁質(zhì)錨固磚（項目號2012-1570T-YB）由馬鋼（集團）控股有限公司負(fù)責(zé)主持起草工作。馬鋼于2012年8月9日召開了標(biāo)準(zhǔn)起草啟動會并成立標(biāo)準(zhǔn)編制小組，在收集相關(guān)資料基礎(chǔ)上，編制標(biāo)準(zhǔn)文本和編寫標(biāo)準(zhǔn)編制說明。于2012年12月13日召開公司內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn)審查會，對標(biāo)準(zhǔn)草案進(jìn)行審定。會后編制小組根據(jù)會議意見對標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿。2、高鋁質(zhì)錨固磚的概述與標(biāo)準(zhǔn)制定意義2.1高鋁質(zhì)錨固磚的概述和定義Al2O3含量

2、在45%以上的硅酸鋁質(zhì)耐火制品，用剛玉、高鋁礬土或硅線石等礦物作原料制成的耐火材料統(tǒng)稱為高鋁質(zhì)耐火材料。高鋁質(zhì)耐火材料耐火度高，抗酸、堿性熔渣侵蝕性強，高溫機械強度大，故常應(yīng)用于砌筑高爐、熱風(fēng)爐和各種加熱爐中，以提高爐體的使用壽命。錨固磚是一種工業(yè)爐爐頂和爐墻用磚，埋設(shè)于耐火澆注料墻體中，經(jīng)過一定溫度的烘烤后即可使用，增強了耐火澆注料的整體性能。按成型工藝，可以分為半干法機壓成型和澆注振動成型兩類，國內(nèi)大部分廠家生產(chǎn)的錨固磚是機壓成型，經(jīng)高溫?zé)?，強度高、抗熱震性好，耐剝落性強?.2高鋁質(zhì)錨固磚標(biāo)準(zhǔn)制定的意義我國高鋁質(zhì)錨固磚的生產(chǎn)技術(shù)日臻成熟，高鋁質(zhì)錨固磚已在加熱爐上得到了推廣應(yīng)用；在這些年

3、的發(fā)展過程中，由于國內(nèi)尚未建立高鋁質(zhì)錨固磚的國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，多年來沿用GB/T2988高鋁磚標(biāo)準(zhǔn)或生產(chǎn)廠家各自提出的“企業(yè)”標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)品質(zhì)量水平參差不齊，具有一定生產(chǎn)規(guī)模的廠家不是很多，不利于行業(yè)的健康發(fā)展。在GB/T2988高鋁磚標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定了只適用于單重不大于18kg的一般用途的高鋁磚，從多年來的應(yīng)用實踐看，高鋁質(zhì)錨固磚由于性能、形狀的特殊性，采用GB/T2988高鋁磚標(biāo)準(zhǔn)并不合適；采用生產(chǎn)廠各自提出的“企業(yè)”標(biāo)準(zhǔn)而言，其科學(xué)性、可控性、權(quán)威性和公信度較差，技術(shù)法度較弱，導(dǎo)致高鋁質(zhì)錨固磚產(chǎn)品市場技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不一、產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定,出現(xiàn)使用壽命不佳，甚至嚴(yán)重影響窯爐安全運行的事故

4、問題，制訂較完善的、切實可行的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，為我國高鋁質(zhì)錨固磚的生產(chǎn)與安全使用奠定堅實的基礎(chǔ)。高鋁質(zhì)錨固磚產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化是高溫窯爐技術(shù)的一項基礎(chǔ)性工作，是節(jié)能降耗實現(xiàn)科學(xué)管理，確保高溫窯爐壽命和安全運行，促進(jìn)技術(shù)進(jìn)步的重要手段。制定高鋁質(zhì)錨固磚產(chǎn)品技術(shù)性能指標(biāo)、檢驗方法，為生產(chǎn)單位、使用部門和窯爐設(shè)計工作者提供技術(shù)規(guī)范，具有十分重要的作用。3、 高鋁質(zhì)錨固磚標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容由于使用領(lǐng)域原因，高鋁質(zhì)錨固磚的形狀較為復(fù)雜。在使用過程中要經(jīng)受高溫、高壓、荷重、熱氣流沖刷、氣氛、周期性冷熱交替等作用，使用環(huán)境條件苛酷。其理化指標(biāo)的設(shè)置應(yīng)滿足上述要求，具體標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容如下。3.1 化學(xué)、物理項目的確定及說明本標(biāo)準(zhǔn)中的A

5、l2O3含量、顯氣孔率、體積密度、耐壓強度、荷重軟化溫度、加熱永久線變化等理化指標(biāo)是根據(jù)生產(chǎn)廠多年的檢測數(shù)據(jù)和實踐經(jīng)驗，結(jié)合用戶的需要而確定的，在大生產(chǎn)中只要嚴(yán)格執(zhí)行工藝規(guī)程是完全可以達(dá)到的。表1所示為生產(chǎn)廠的部分理化指標(biāo)數(shù)據(jù)。表2所示為典型使用廠家的訂貨指標(biāo)要求。 表1 2010年至2012年錨固磚產(chǎn)品理化指標(biāo)數(shù)據(jù)Al2O3，%56.89、57.93、61.64、57.70、56.40、59.15、60.10、60.00、 55.69、 56.33、56.20、59.24、59.16、58.63、59.15、60.15、57.31、58.30、57.34、57.79、56.67耐火度 （），

6、不小于1790、1790、1790、1790、1790、1790、1790、1790、1790、1790、1790 、1790、1790、1790、1790、1790顯氣孔率，%18.2、 21.7、 21.4、 20.4、 24.4、 23.5、 25.8、24.2、 21.8、22.2、 22.5、 22.2、23.0、 20.9、 21.7、 21.9、22.7、 22.5、 22.7、23.8、 23.4、 21.3、21.5、 23.0、22.2、 21.0、 22.1 體積密度，g/cm32.32、2.31、2.34、2.27、 2.33、2.32、2.30、 2.29、2.28、

7、2.34、2.29、 2.35、2.27、2.29、2.29、 2.25、2.28、2.27、2.30、2.30、2.30、2.33、 2.36、2.29、2.34、2.33、2.35耐壓強度， MPa80.0、 80.1、 88.7、 66.5、 64.3 、54.2、 89.2、 84.1、 83.4 、 90.8、 81.2、 89.5、 80.1、 82.2、 86.0 、 69.2、 75.6、 87.7、 82.3、 89.1、 91.5、 58.2、 51.1、 70.1、 72.2、 81.3、 59.0 0.2 Mpa荷重軟化溫度（T0.6）， 1490、 1467 、145

8、4、 1480、 1470、 1460、 1450 、1428 、1483、 1465、 1468、1491、 1470 、1475 、1485、 1478、 1480 、1460、 1500 、1470、 1472、 1468、1470、 1480、 1468、 1472 、 1476加熱永久線變化率（1500×2h）， %0.2、 0.2、 0 、 0、 0.1 、0.1、 0.1、 -0.2、 0、 0、 0.2、 0.2、 0.1、 0.1、 0、 -0.2、 -0.1、 0、 0.1 、 0.1、 0、 -0.2、 -0.1 、 -0.2、 0.1、 0.2、 0表2 使用

9、單位對高鋁質(zhì)錨固磚的訂貨理化指標(biāo)要求項目用戶A用戶C用戶Y用戶X用戶T用戶S用戶F用戶HAl2O3 %5555555555555580耐火度 17701770177017701770177017701790顯氣孔率 %2424232320242221體積密度 g/cm3 2.32.32.32.32.52.32.452.60耐壓強度 MPa110×16h50-4040-5549110×24h-40-1300×3h-50-1450×3h-5050-50-1500×3h-60-8-抗折強度 MPa110×16h-812-1300×

10、3h-12-1450×3h-88-158-常溫抗拉強度 MPa-4-荷重軟化溫度 1470-14701470-147014701560加熱永久線變化率 % 1450×3h-0.4+0.2-0.4+0.2-1500×2h-0.4+0.2-0.4+0.1-0.4+0.2-0.4+0.1-1530×2h-0.4+0.13.1.1 化學(xué)項目的確定與所有高鋁質(zhì)耐火磚一樣，其中的氧化鋁含量對耐火材料的高溫性質(zhì)和抗侵蝕性能起決定性作用。按高鋁質(zhì)耐火磚的成型工藝，可以分為半干法機壓成型和澆注振動成型兩類，國內(nèi)澆注料成型一般以低水泥澆注料形式為主，為此提出CaO含量小于2

11、.0%的要求。3.1.2.物理項目的確定3.1.2.1耐壓強度耐壓強度是考察耐火材料力學(xué)性能的一項重要指標(biāo)，是由其組織結(jié)構(gòu)、顯微結(jié)構(gòu)等參數(shù)決定的。顯微結(jié)構(gòu)的形成受耐火材料制備過程中各種工藝因素，如原料質(zhì)量特征和種類、配料比、顆粒級配間的結(jié)合、成型方法、燒結(jié)溫度和燒成氣氛等的制約。常溫耐壓強度是在室溫下，耐火制品在單位面積上所能承受而不被破壞的極限壓應(yīng)力，對制品的生產(chǎn)、運輸及使用壽命有直接影響。高溫耐壓強度是指耐火制品試樣在指定的高溫條件下，單位截面積上所能承受而不被破壞的極限壓應(yīng)力。高溫耐壓強度決定了制品的使用范圍，是耐火材料應(yīng)用選擇的重要依據(jù)之一。如果耐壓強度值不夠，高鋁質(zhì)錨固磚組織結(jié)構(gòu)不致

12、密，顯微結(jié)構(gòu)比較疏松，其抗承載性能也勢必下降。根據(jù)表1生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品指標(biāo)及表2用戶對高鋁質(zhì)錨固磚的技術(shù)要求，確定了高鋁質(zhì)錨固磚耐壓強度，并作為產(chǎn)品出廠的必檢項目。3.1.2.2 體積密度體積密度是評定耐火材料質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標(biāo)。就高鋁質(zhì)錨固磚而言，隨著體積密度的增大，其各項技術(shù)指標(biāo)可以得到不同程度的改善。3.1.2.3 顯氣孔率顯氣孔率是評定耐火材料質(zhì)量的一項重要技術(shù)指標(biāo)。就高鋁質(zhì)錨固磚而言，顯氣孔率是反映耐火磚致密程度的一項重要指標(biāo)，顯氣孔率越小，則磚越致密，高鋁質(zhì)錨固磚燒結(jié)狀況越好，抗?jié)B透性越好，同時抗侵蝕性能越優(yōu)。對于同一材質(zhì)，隨著顯氣孔率的降低，其各項技術(shù)指標(biāo)可以得到不同程度的改善

13、。確定顯氣孔率指標(biāo)，并作為產(chǎn)品出廠的必檢項目。3.1.2.4 常溫抗拉強度抗拉強度是材料由均勻塑性變形向局部集中塑性變形過渡的臨界值，也是材料在靜拉伸條件下,拉斷前承受的最大應(yīng)力值。對于沒有(或很小)均勻塑性變形的脆性材料，它反映了材料在靜拉伸條件下的最大承載能力。常溫抗拉強度能比較直觀地體現(xiàn)錨固磚的使用功能與承載能力。表3所示為生產(chǎn)廠抽查的部分常溫抗拉強度指標(biāo)數(shù)據(jù)：表3 常溫抗拉強度的部分抽檢指標(biāo)Al2O3 時間常溫抗拉強度 ，MPa60%1998 年3.5、 4.0、 3.8、 4.1、4.0、3.955%2012年7.4、 6.4、 7.0、 5.7、 6.9、 5.8、 6.7、 7.

14、3、 6.0、 6.6、 6.6、 5.5、5.3、6.4、 6.3、5.5、5.7、 5.83.1.2.5 荷重軟化開始溫度荷重軟化開始溫度是耐火材料在承受一定重負(fù)荷和熱負(fù)荷的共同作用下，達(dá)到某一特定壓縮變形時的溫度，是表征耐火材料抵抗重負(fù)荷和高溫?zé)嶝?fù)荷共同作用而保持穩(wěn)定的能力。荷重軟化溫度在一定程度上表明制品在與其使用情況相仿條件下的結(jié)構(gòu)強度。耐火材料荷重軟化溫度主要取決于制品的化學(xué)礦物組成，其次與材料的燒成溫度、組織結(jié)構(gòu)、致密度有關(guān)。根據(jù)表1生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品指標(biāo)及表2用戶對高鋁質(zhì)錨固磚的技術(shù)要求，確定了高鋁質(zhì)錨固磚荷重軟化溫度，并作為產(chǎn)品出廠的必檢項目。3.1.2.6加熱永久線變化加熱永久

15、線變化是反映材料在高溫下長期使用時外形體積保持穩(wěn)定、不發(fā)生變化的性能。它可以衡量制品在燒成過程中的燒結(jié)程度，對高溫窯爐而言是評價制品質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。1500的加熱永久線變化最普遍采用，本標(biāo)準(zhǔn)確定為0.3+0.2%。根據(jù)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)裝備現(xiàn)狀及絕大部分用戶的使用情況，該項指標(biāo)需作為產(chǎn)品出廠必檢項目。3.1.2.7耐火度耐火度是指耐火材料在無荷重條件下抵抗高溫作用而不熔化的特性。耐火制品的化學(xué)成分、礦物組成及其分布狀態(tài)是影響耐火度的基本因素，雜質(zhì)的種類及成分分布均勻性，都將影響耐火制品的耐火度。制品的耐火度并不表示它的實際使用溫度，該項指標(biāo)可通過荷重軟化開始溫度間接控制，無需作為必檢項目。3.2 高鋁質(zhì)錨固磚的外觀及尺寸允許偏差說明本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了產(chǎn)品的尺寸允許偏差及外觀要求。根據(jù)高鋁質(zhì)錨固磚的尺寸不同，對制品的尺寸偏差、扭曲、缺角長度、缺棱深度、裂紋寬度和長度以及熔洞直徑也作了相應(yīng)規(guī)定，與目前市場上的多數(shù)耐火制品要求基本相當(dāng)，符合當(dāng)前材料普通制備水平，可滿足用戶的要求。對于異型、特型等形狀極復(fù)雜的、不宜或不能直接壓制成型的產(chǎn)品，采用手工加壓振動成型、振動澆注成型或澆注離心法成型，外觀尺寸及允許偏差參照本