原冶金部建筑研究总院与原焦作耐火材料厂合作,为宝钢二期、三期工程生产了高炉用硅线石砖。使用部位是炉底保护砖、炉喉内衬及风口组合砖。
该砖是以硅线石、红柱石和烧结莫来石为主要原料,加入部分超微粉和结合剂,采用高压成型或震动加压成型,在隧道窑烧成。烧成温度为1390~1400℃保温10~16h。
硅线石砖配料比:硅线石30%~40%,含红柱石的耐火材料使用温度,红柱石+莫来石为35%~55%,矾土10%~15%,生黏土5%~10%。 该厂生产的硅线石砖,使用硅线石和红柱石复合材料。硅线石精矿粒度:
0.250~0.149mm 约10%~20%,0.149~0.104mm 约27%~60%,0.104
0.074mm约12%~28%,小于0.074mm约30%~48%。此种粒度在制砖时作为中间颗粒使用。
红柱石与硅线石分解温度不同,在约1400C煅烧温度下,制品中硅线石晶体尚未转化,红柱石晶体转化未完全,因此在使用过程中,红柱石作耐火材料的性能,这些晶体继续莫来石化伴随的微量膨胀,又足以抵消制品在高温下液相量增多而产生的收缩,提高制品的荷重软化温度。同时高压成型又起到降低气孔率,增加强度的作用。
耐火材料的真密度、真相对密度、假密度
真密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材料的质量。
真相对密度是指不包括气孔在内的单位体积耐火材料的质量与同温度水的单位体积的质量之比,红柱石,即耐火材料的真密度与同温度水的密度之比。
假密度是指包括闭口气孔体积在内的单位体积耐火材料的质量(g/cm3)。真相对密度、假密度都是衡量耐火材料致密程度的标志。真相对密度与耐火材料矿物组成有关。几种矿物的真相对密度如下:莫来石3.05,石英2.65,鳞石英2.27,方石英2.33,方镁石3.60。
在硅砖中,通过真相对密度了解硅石的晶型转变,用以评定硅砖质量。you质硅砖真相对密度通常在2.32~2.36之间。在煅烧过程中,镁石真密度及真相对密度也可表明镁石再结晶形成方镁石程度。总之,红柱石在耐火材料中的运用,真密度、真相对密度对于耐火原料纯度的鉴定和分级或对耐火制品的评价,都具有实际意义。
为了解决高铝耐火材料的抗蠕变性,采用添加有益矿物的办法,利用个所谓的未平衡反应来解决。当蠕变唯独为1550℃,1500℃时添加物为石英、三石矿物;蠕变温度为1450℃、1400℃、1350℃时,添加物为三石矿物。其中,三石矿物、活性氧化铝等主要以基质形式加入,基质的完全或近于完全莫来石化是关键。因为基质的莫来石化,必将提高材料的莫来石含量,降低玻璃相含量,而莫来石优异的力学、热学性能有利于材料高温性能的改善或提高。为使基质完全莫来石化,控制Al2O3/SiO2比是关键。
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