無論技術(shù)怎樣發(fā)展,耐火原料都是耐火材料的基礎(chǔ)。耐火原料直接決定著耐火材料的質(zhì)量,影響著耐火材料的發(fā)展。水泥窯用新型耐火材料的一切發(fā)展都離不開耐火原料的支持。例如,鎂鋁尖晶石磚、鐵鋁尖晶石磚、鎂鐵尖晶石磚都離不開鎂鋁尖晶石、鐵鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石等耐火原料。再如,抗剝落磚、硅莫磚等特種高鋁磚都離不開鋯英石、碳化硅、紅柱石、藍(lán)晶石。還有,幾乎所有的不定形耐火材料都離不開包括硅灰、α-氧化鋁在內(nèi)的微粉以及各種化學(xué)外加劑。因此,如果想生產(chǎn)優(yōu)良耐火材料,或者研制新型耐火材料,或者試用新型耐火材料都需要了解耐火原料。下面成都耐火砂廠家帶你了解耐火原料有哪些?具備哪些特性。
一、鎂鋁尖晶石
鎂鋁尖晶石是一種高熔點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率低、熱震穩(wěn)定性好、抗侵蝕能力強(qiáng)的耐火原料。根據(jù)其合成的工藝不同,可分為燒結(jié)鎂鋁尖晶石和電熔鎂鋁尖晶石兩種。
鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕能力、抗磨蝕能力,熱震穩(wěn)定性好。其主要的用途:一是代替鎂鉻砂制造鎂鋁尖晶石磚用于水泥回轉(zhuǎn)窯,不但避免了鉻公害,而且具有良好的抗剝落性;二是用于制作鋼包澆注料,大大提高鋼板襯的抗侵蝕能力。使其廣泛應(yīng)用于煉鋼用耐火材料。優(yōu)良預(yù)合成尖晶石的制取為不定形及定形高純耐火材料的生產(chǎn)提供了新的原料。
二、鋯英石
鋯英石砂具有較低的熱膨脹性、較高的導(dǎo)熱性,而且有較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,主要用于耐火材料:鋯質(zhì)耐火材料、如鋯剛玉磚、鋯質(zhì)耐火纖維的生產(chǎn)中。
可制作玻璃窯的鋯英石磚,盛鋼桶用鋯英石磚、搗打料和澆注料;添加到其它材料中可改善其性能,如合成堇青石中添加鋯英砂,可拓寬堇青石的燒結(jié)范圍,而又不影響其熱震穩(wěn)定性;在高鋁磚中添加鋯英砂,制造抗剝落高鋁磚,熱震穩(wěn)定性大大提高;還可用于提取ZrO2。
三、碳化硅
碳化硅以其高硬度、能導(dǎo)電、耐高溫、強(qiáng)度大的性能被廣泛用于磨料、發(fā)熱體、耐火材料和結(jié)構(gòu)陶瓷中。市售的碳化硅分為黑、綠兩種。耐火材料中使用的多為黑色碳化硅。
碳化硅的耐高溫性好。常壓下,碳化硅的不一致熔融溫度為2760℃,碳化硅具有很高的強(qiáng)度,抗折強(qiáng)度可達(dá)625MPa。碳化硅具有良好的抗熱沖擊性,這得益于它適中偏低的熱膨脹系數(shù)(4.7×10-6K-1)以及很高的熱導(dǎo)率[84W/(m·K)]。因此,碳化硅被廣泛用于制作各種陶瓷、耐火材料。
四、紅柱石、藍(lán)晶石
紅柱石和藍(lán)晶石都屬于藍(lán)晶石族礦物,與硅線石簡稱為“三石”。高純的藍(lán)晶石、紅柱石、硅線石可以用來冶煉鋁硅合金以制造飛機(jī)、艦船,或者用于制造火花塞、熱電偶套管、坩堝等陶瓷部件。當(dāng)然,藍(lán)晶石族礦物也被用于制造耐火材料。使用藍(lán)晶石族礦物時,要根據(jù)耐火材料工藝的需要,盡可能發(fā)揮出藍(lán)晶石、紅柱石和硅線石原料的特長。
①由于藍(lán)晶石膨脹大,以較小的摻量就可以補(bǔ)償耐火材料的高溫收縮。由于藍(lán)晶石轉(zhuǎn)化溫度低,適合用于在較低溫度產(chǎn)生收縮的耐火材料。所以,藍(lán)晶石適于作中低檔耐火材料的添加物。
②紅柱石受熱產(chǎn)生的膨脹低,摻量受到的限制小。但是,補(bǔ)償相同的收縮就需要更大的摻量。隨若紅柱石的摻量增多,耐火材料的抗蠕變、耐熱震性能會得到很大的改善。但是,制造成本也顯著增加。所以,紅柱石適合于中上耐火材料。
五、硅灰
硅灰是生產(chǎn)金屬硅或硅鐵合金時回收爐內(nèi)溢出廢氣中煙塵得到的副產(chǎn)品。在電弧爐高溫的作用下,爐內(nèi)的石英被熔化成SiO2液體,液態(tài)的SiO2又被C還原成Si。同時,一部分SiO2也被還原成SiO氣體。SiO氣體隨煙氣溢出爐外,又被空氣中的O2氧化成SiO2,,隨后,這些SiO2就冷凝成平均粒徑<1μm的玻璃態(tài)質(zhì)小球,并為爐外收塵裝置所捕集。
此外,使用鋯英石生產(chǎn)脫硅鋯原料時,也可以捕集到硅灰。這種硅灰也可以用于制造耐火材料。
硅灰的SiO2含量為90%~98%,比表面積為15?30m2/g,中值粒徑0.3?0.5μm,pH=5.3?7.6。進(jìn)口硅灰的純度較高,pH值較低。國產(chǎn)硅灰的純度較低,pH值較高。國產(chǎn)硅灰含有的少量MgO和R2O使其呈弱堿性。一般情況下,使用進(jìn)口硅灰配制出的耐火澆注料的流動性很好,但原料成本也很高。
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