用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,中牟耐火材料,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,抗磨具热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是目前生产量zui大的一类耐火材料。
?二氧化硅微粉在不定形耐火材料中的应用
二氧化硅微粉是浇注料中比较常用的微粉。二氧化硅微粉粒度较小,能够填充浇注料中颗粒之间的孔隙,降低浇注料的用水量;二氧化硅微粉呈标准球形结构,耐火材料公司,具有“滚珠效应”。其填充在颗粒间时使颗粒间的相对滑动摩擦转变为滚动摩擦,从而减小了颗粒间的摩擦作用,导致浇注料的粘度降低,流动性得以提高。
二氧化硅微粉由于其特殊的生产过程导致其为无定型晶体结构,在颗粒的表面容易形成断键。由于断键的存在,使二氧化硅微粉在水溶液中很容易吸附水中的OH-而形成Si-OH,并在水溶液中离解成Si-O-和H+。由于其粒度相对较小(微米级),二氧化硅微粉很容易在水溶液中形成带有双电层的胶团结构。活性较高的二氧化硅微粉在水溶液中能够吸附OH-,在其颗粒表面的形成大量的羟基。在低温养护时,二氧化硅微粉能够发生脱水反应使颗粒之间形成-Si-O-Si-键结合,不定型耐火材料,从而提高了浇注料脱模强度。二氧化硅微粉在高温下能够成为液相,降低颗粒之间传质的粘度,从而增强传质速率,促进颗粒之间的烧结。耐火材料行业,掺加二氧化硅微粉的浇注料在800℃下能促进浇注料内基质间的烧结,增强了颗粒间交错互锁的结合能力,使得浇注料的中温强度得以提高。
重质耐碱耐火浇注料所用骨料有矾土熟料、黏土熟料等,结合剂和耐碱性粉料与轻质耐碱浇注料相同。其主要化学成分为:Al?O?35%~60%,SiO?35%~60%。传统重质耐碱耐火浇注料水泥用料20%,加水量10%~15%;低水泥型重质耐碱耐火浇注料水泥用量5%~15%,加水量6.5%~7.5%。低水泥重质耐碱耐火浇注料结合剂采用铝酸钙水泥加氧化硅微粉,加入氧化硅微粉既有助于提高浇注料的中温结合强度,也有助于在使用中浇注料衬体表面形成防渗透轴层,其特点是中温(1000~1200℃)烧后强度与烘干(110℃)后强度相当,耐碱侵蚀性能良好。典型的低水泥重质耐碱耐火浇注料的物理指标如下:温度为110℃,16h烘干,体积密度2.20~2.59g/cm3,抗折强度4~8MPa,耐压强度40~60MPa;温度1100℃,3h烧后,体积密度2.20~2.40g/cm3,抗折强度6~10MPa,耐压强度35~55MPa,烧后线变化率-0.3%~-0.4%,热震稳定性(1100℃→水冷)大于20次;温度为350℃,热导率1.2~1.3W/(m·K)。
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