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2021.May.03

X-ray荧光-XRF 市面上常见耐火砖种类介绍及XRF应用分析


耐火材料是高温产业不可或缺的重要基础材料,应用于炼钢厂、非铁金属业、水泥厂、砖窑业及玻璃业等,堪为炼钢冶金的工业之母。而耐火砖多为无机非金属元素组成,目前非破坏式含量分析方法主要以荧光分析仪(XRF)进行检测,其含量多为铝矾土(Al2O3)、硅石(SiO2)、菱镁矿(MgO)等原料,经加工后随其原料组成及成分差异分类各耐火砖质类制品,每种质类制品酸碱特性也大不相同,主要用来因应不同酸碱性炉渣,由表一可得知市面上常见耐火砖种类有哪些,透过Olympus Vanta系列XRF能轻松判别不同种类的耐火砖(EX:高铝砖测试,详图一)达到快速质量分类成效。
 
Olympus Vanta XRF耐火砖分析应用
▲图一 Olympus Vanta XRF耐火砖分析应用
 
种类 主要成分组成 耐火砖应用特性 常见名称
硅质制品 主要由硅石(SiO2)组成 属于『酸性耐火材料』,对酸性炉渣腐蚀抵抗力较强。 硅砖、石英玻璃制品
硅酸铝质制品 主要由硅石(SiO2)及铝矾土(Al2O3)组成 属于『弱酸性耐火材料』,抗热震性好,对酸性炉渣有抗蚀性,目前生产量较大耐火材料之一。 半硅砖、黏土砖、高铝砖
高纯高铝制品 主要由铝矾土(Al2O3)组成 属于『中性耐火材质』,可以抵抗酸性渣及碱性渣,用途较为广泛。 刚玉砖、刚玉-莫来石砖
镁质制品 主要由菱镁矿(MgO)组成 属于『碱性耐火材料』,可以抵抗碱性渣,耐火度较高。 镁砖、镁铝砖、镁铬砖、白云石砖、镁硅砖
▲表一 市面上常见耐火砖种类
 
工业窑炉中使用寿命取决于取料口周遭耐火砖而定,越靠近取料口耐火砖耐火度要越高、品质也要越好。其中影响寿命主要原因与『耐火材料抵抗化学侵蚀(炉渣的酸碱性)』的能力有关,以玻璃产业为例,因玻璃膏多含硅石(SiO2),其经高温燃烧后产生炉渣多为酸性,因此靠近取料口中心周遭需要摆放『抗酸性耐火砖』。在面对不同炉渣酸碱特性的窑炉中,耐火砖放置位置亦有不同,故了解耐火砖用途及种类特性显得格外重要。

为达到『工业界窑炉之母-耐火砖』使用寿命延续及降低耐火材料更换率,质量控管耐火砖含量组成极为重要。此次科迈斯科技与耐火砖国际大厂合作,以往只透过色泽及师傅经验的判断下,深信能透过Olympus Vanta荧光分析仪(XRF)辅助针对耐火砖中铝矾土(Al2O3)、硅石(SiO2)、菱镁矿(MgO)等不同原料组成进行分析,更科学且准确了解每块耐火砖的质量,达成窑炉品质控管。

 

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