VẬT LIỆU HỌC GẠCH CHỊU LỬA

Bộ Công Thương
Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM
Khoa Cơng nghệ hóa học

Vật liệu học

www.themegallery.com

TP HCM, Tháng 11 Năm 2013

LOGO


ĐỀ TÀI

Gạ

a
ử
L
u
ị
h
ch C

LOGO


Nội Dung
KHÁI QT CHUNG
chính

TÍNH CHẤT GẠCH CHỊU LỬA
GẠCH CHỊU LỬA SAMỐT
GẠCH CHỊU LỬA CAO NHÔM
ỨNG DỤNG GẠCH CHỊU LỬA
KẾT LUẬN
LOGO


Khái quát chung
Công nghiệp sx gạch chịu lửa là công nghiệp sản
xuất các sản phẩm làm việc ở nhiệt độ cao.
Cùng với sự phát triển không ngừng của các ngành
CN khác thì CN sản xuất gạch chịu lửa cũng khơng
ngừng phát triển.
Ở Việt Nam, việc sử dụng vật liệu chịu lửa đã có từ
rất lâu nhưng chỉ sau năm 1954, ta mới xây dựng nhà
máy sx gạch chịu lửa đầu tiên ở Cầu Đuống và Tuyên
Quang
Dùng nguyên liệu trong nước (disten Phú
Thọ, cao lanh Tấn mài) để sản xuất.

LOGO


Khái quát chung
Đến 1997 nước ta mới có ba nhà máy sx vật liệu chịu
lửa sản phẩm chủ yếu là gạch chịu lửa samốt có hàm
lượng Al2O3 <45 %.
Hiện nay nhà máy gạch chịu lửa Cầu Đuống sản xuất
gạch samot với hàm lượng Al2O3 > 35 %,

gạch cao nhôm với hàm lượng Al2O3 > 48%
=> Với năng lực sản xuất là 5 ngàn tấn/ năm.
LOGO


Ngày nay, hai loại sản phẩm
này của ta đã có thể cạnh
tranh được với hàng nhập
ngoại, đứng vững được trên
thị trường trong nước.
Điều đó chứng tỏ việc phát
triển ngành CN vật liệu chịu
lửa là một hướng đi đúng của
nền CN Việt Nam.
LOGO


Tính chất gạch chịu lửa
Tính chất gạch chịu lửa
Tính
chất
nhiệt lý

Sự dãn
nở vì
nhiệt

Tính chất
cơ học

Độ bền
nhiệt
Ổn định thể
tích ở nhiệt
độ cao

LOGO


Tính chất cơ học
- Ở nhiệt độ thường gạch chịu lửa bị phá hủy. Đặc
trưng cho quá trình này là sự phá hoại dòn.
- Khác với kim loại, gạch chịu lửa khi phá hủy ở
nhiệt độ thường có sự biến dạng dẻo.

LOGO


Tính chất cơ học
- Biến dạng đàn hồi được xác lập do tăng
khoảng cách giữa các nguyên tử khi tăng
ngoại lực tác dụng lên sản phẩm.
- Nói chung các yếu tố kỹ thuật của mọi
khâu trong dây chuyền sản xuất đều ảnh
hưởng đến tính chất cơ học của sản phẩm
ở nhiệt độ thường.

www.themegallery.com

LOGO

Tính chất cơ học
Khi nâng cao nhiệt độ, nói chung cường
độ cơ học của gạch sẽ giảm.
Khi nhiệt độ cao hơn 1100 – 12000C, trong
vật liệu bắt đầu xuất hiện biến dạng dẻo và
mất dần tính dịn ở nhiệt độ thường.

www.themegallery.com

LOGO


Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng
Một trong những tính chất quan trọng của gạch
chịu lửa là khả năng chống lại đồng thời tác
dụng của nhiệt độ cao và tải trọng cơ học.
Đặc trưng bằng nhiệt độ gây ra sự biến dạng
của mẫu nén dưới tải trọng ổn định tĩnh
2kg/cm2, được gọi là biến dạng dưới tải trọng.
Khi đốt nóng một phía, tải trọng tác dụng phần
có nhiệt độ thấp sẽ lớn hơn phần bị đốt nóng
có nhiệt độ cao .
LOGO


Q trình đốt nóng sẽ xác định được
nhiệt độ biến dạng sau:
Nhiệt độ bắt đầu biến dạng - ứng với độ

lún của mẫu là 3 mm.
Nhiệt độ biến dạng 4% - ứng với độ lún
của mẫu là 2 mm.
Nhiệt độ kết thúc biến dạng hay gọi là
nhiệt độ phá hủy mẫu biến dạng 40% ứng với độ lún mẫu là 20 mm.
LOGO


Tính chất nhiệt lý
Độ dẫn nhiệt
Độ dẫn nhiệt của gạch chịu lửa được
xác định bằng lượng nhiệt truyền qua vật liệu
khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các mặt.
Độ dẫn nhiệt của gạch chịu lửa được đặc
trưng bằng hệ số dẫn nhiệt (kcal/m.0C.h).
LOGO


Tính chất nhiệt lý
Khi đốt nóng,
gạch chịu lửa bị
dãn nở
vì
nhiệt.
Bản
chất
Hiện
dãn
của tượng
hiện tượng

nởnày
này
có
tính
là khi bị đốt
thuận
nghịch,
nóng
khoảng
nghĩa
là
khi
đốt
cách giữa các
nóng
thì
nở
ra
và
ngun tử tăng
khilên
làmlàm
nguộităng
thì
co thể
về tích.
thể tích ban
đầu.

Sự dãn nở vì nhiệt

www.themegallery.com

LOGO


Tính chất nhiệt lý
Độ bền nhiệt
Là khả năng chịu được dao động ở
nhiệt độ của vật liệu chịu lửa mà khơng
nứt nẻ.
Đối với gạch chịu lửa thì có độ bền
cao, dao động trong một khoảng lớn phụ
thuộc vào nhiệt độ phối liệu, phương pháp
nén, cấu trúc sản phẩm.
LOGO


Tính chất nhiệt lý
Ổn
định
thể
tích
ở
nhiệt
độ
cao

Khi ở nhiệt độ cao lâu dài thì
Sức co hay nở phụ của sản

gạch chịu lửa xảy ra sự biến đổi
phẩm xảy ra do quá trình nung
pha.
chưa kết thúc.
=>Sản phẩm bị co phụ hay nở
Sản phẩm ổn định nhất là khi
phụ và dẫn đến sự thay đổi khơng
nung lâu ở nhiệt độ cao thích hợp.
thuận nghịch kích thước dài của
chúng.
LOGO


GẠCH CHỊU LỬA SAMỐT
Được sản xuất từ hỗn hợp đất sét hay
kaolin chịu lửa với samôt. Đây là loại vật liệu
chịu lửa phổ biến nhất và thường chiếm 70%
sản lượng vật liệu chịu lửa nói chung.
Ngun liệu chính để sản xuất:
Đất
sét
chịu
lửa

Sạn
samôt

www.themegallery.com

LOGO

www.themegallery.com

LOGO


Quy trình sản xuất

Samot 3-4 mm (75-85%)
Chín già: 1250-13500C
Chín non: 600-10000C
Nguyên
liệu

Đất sét chịu lửa
(gầy, nhiệt độ kết
khối cao)
Đất sét, cao lanh
chịu lửa

Phối liệu
Tạo hình
Sấy

Nung

LOGO

GẠCH CHỊU LỬA CAO NHÔM
Gạch chịu lửa cao alumin là loại vật liệu
hệ Al2O3-SiO2 với hàm lượng Al2O3 trên 45%.

Sau gạch chịu lửa samơt thì gạch chịu
lửa cao alumin chiếm vị trí thứ 2 về sản
lượng cũng như phạm vi sử dụng.

LOGO


GẠCH CHỊU LỬA CAO NHÔM
Phân loại vật liệu chịu lửa cao alumin:
Cao alumin cấp III

45 < Al2O3 < 65

Cao alumin cấp II

65 < Al2O3 < 75

Cao alumin cấp I

75 < Al2O3 < 90

Corun

< 90%
LOGO

Cơ sở hóa lý và sản xuất
 Vật liệu chịu lửa cao alumin khi hàm
lượng Al2O3 nhỏ hơn 70% thì pha bền vững
nhất đến 1850 0C là mullite.
Tiếp tục tăng hàm lượng Al2O3 vượt quá
71.8% trong hệ sẽ tạo ra pha rắn chịu lửa
hơn đó là corun.

LOGO


Sản xuất sản phẩm từ nhóm
silimanite:
Ưu điểm: khi đạt đến nhiệt độ mullite
hóa thì q trình tạo thành mullite tiến hành
hồn tồn mà khơng phụ thuộc vào các điều
kiện nào.
=> Do đó, q trình kỹ thuật sản xuất sản phẩm
mullite dễ hơn so với các nguyên kiệu khác.
LOGO


NGUN LIỆU
Khống nhóm silimanite:
Tương đối phổ biến trong thiên nhiên,
bao gồm các khoáng: silimanite, andalusite
và disthene (hay kyanite, cyanite).
-Ba khoáng này có chung cơng thức
hóa học là Al2O3.SiO2 tương ứng với

62,9% Al2O3và 37,1% SiO2.
-Khi nung ở nhiệt độ cao chúng chuyển
thành mullite theo phản ứng sau:
3(Al2O3.SiO2)  3 Al2O3.2SiO2 + SiO2
LOGO


NGUN LIỆU
Khối

lượng

G/cm
Tên
khống

Độ rắn

Thể

Hệ
Tinh thể

riêng

tích
Trước

khi Sau

khi tăng.
%

Nhiệt

độ

bắt

đầu

kết

tinh

mullite

nung

nung

3,5-3,6

3,02

16-18 1300-1500

Andalusite 7-7,5

Trực thoi 3,1-3,2

3,02

3-6

1350-1400

sillimanite 6-7

Trực thoi 3,2-3,25

3,02

www.themegallery.com

7-8

1500-1550
LOGO

Kyanite =
sisthene

4,5-7

Tam tà

C

O