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耐火材料行業動態

硅線石族礦物的應用及添加到鋁硅系耐火材料中的作用

硅線石族礦物的應用共有三個方面:以它們為主要原料直接制造耐火材料;作為添加劑加入到鋁硅系耐火材料中來改善其性質;用它們來制備莫來石。由于我國有豐富的優質礬土資源,因而用硅線石族礦物制耐火磚及莫來石的不多。由于藍晶石在燒成過程中的膨脹量很大,用它來制耐火磚的機會更少。硅線石族礦物的應用以作為添加劑為主。

硅線石族礦物制品的制造方法與過程與高鋁磚相同。將一定粒度組成的原料與結合劑等混合后經成型、干燥、燒制而成。由于硅線石族礦物經燒成后轉變為莫來石與高硅氧玻璃。莫來石晶粒形成交錯結構,因而此類制品具有良好的抗熱震性與抗蠕變性,多用于高爐、熱風爐及浮法玻璃熔窯的頂蓋上。

將硅線石族礦物添加到鋁硅系耐火材料中,可從下列三個方面提高后者的性能:

1)硅線石族礦物莫來石化產生的膨脹來彌補不定形耐火材料、不燒磚在加熱過程中的收縮,以保證耐火材料砌體的體積穩定性。如應用于澆注料、可塑料、壓人料及泥漿中。此外將其加入高鋁質耐火材料制品中,利用其莫來石化產生的膨脹來提高其荷重軟化溫度與抗蠕變性。

2)利用硅線石族礦物的莫來石化與二次莫來石過程來形成合理的顯微結構。在制品的燒成過程中,硅線石族礦物首先分解生成莫來石與無定形SiO2。分解過程中生成的莫來石晶粒的大小、形狀與取向取決于硅線石族礦物的結構、顆粒大小等因素。分解產生的SiO2與制品中的Al2O3反應生成二次莫來石,此類莫來石可以在一次莫來石晶粒上生長使其長大。二次莫來石的生成與長大與Al2O3含量、粒度、液相組成與量、燒成溫度等一系列的因素有關?刂粕鲜鲆蛩厥剐纬删哂心獊硎诲e網絡、液相量少的顯微結構,可提高鋁磚等耐火材料的性能。

3)由于大部分硅線石族礦物是經過選礦的。因而其雜質含量普遍低于高鋁礬土。將它們添加到高鋁耐火材料中可降低制品中的雜質及玻璃相含量。

應該特別指出的是,在上面三個因素中形成合理的顯微結構,減少玻璃相量,提高玻璃相中SiO2含量是重要的。如果這三點不能保證。僅靠硅線石族礦物莫來石產生的膨脹來抵消荷重軟化溫度及蠕變測定中產生的壓縮是不可取的。因為,即使通過這一方法可以使荷重軟化溫度及蠕變指標合格,但由于顯微結構的不合理及大量的低黏度的液相存在,耐火材料在長期使用過程中會產生較大的變形而導致結構的破壞。





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