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酸性耐火材料分类

发布时间:2021/02/18 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:146

1、酸性耐火材料
    指SiO2含量大于90%的耐火材料。它的主要特点是在高温下能抵抗酸性渣的侵蚀,但易于与碱性熔渣起反应。酸性耐火材料主要有石英玻璃制品,熔融石英再结合制品,硅砖及不定形硅质耐火材料。半硅质耐火材料一般也归于此类。至于粘土质耐火材料,也有将其划归此类,称之为半酸性或弱酸性耐火材料的。还有将锆英石质耐火材料和碳化硅质耐火材料作特殊酸性耐火材料也划归此类的。
2、磷石英
    石英的一种变体,比重为2.323,折射率为1.477,重折率为0.0021,熔点为1670℃,γ型的晶体为斜方晶系,β型为单轴六方晶系,转变时的体积变化较小。自然界中的硅石以磷石英状态存在的比较稀少,在高温煅烧石英能得到大量的磷石英,但必须延长加热时间,经完全转变成方石英,然后才生成磷石英。
3、方石英
    自然界矿物中的方石英也是很少。煅烧沉淀硅石,温度在1400℃附近,保温48小时,能得到方石英。加热石英在870℃时,则石英之晶谱逐渐消失,而呈现方石英之晶谱,在其晶体中,硅原子和氧原子数无增无减,只是变更结晶构造,以形成等轴晶体。石英完全转变为方石英时,体积约增加14%。方石英稳定在1470℃以上,在1470℃以下不稳定,延长加热时间能维持暂时稳定状态,时间过长,会逐渐转变为磷石英。
4、莫来石
    莫来石是一系列由铝硅酸盐组成的矿物统称, 这一类矿物比较稀少。莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物,人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。天然的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇状。密度为3.16g/cm3,莫氏硬度为6~7,在1800℃时仍然很稳定,莫来石是一种优质的耐火材料,它具有具有良好的高温力学、膨胀均匀、抗热震稳定性极好、荷重软化点高、高温蠕变值低、硬度大、抗化学侵蚀性好等特点,目前主要有高纯电熔莫来石、普通电熔莫来石、全天然铝矾土精矿烧结莫来石和轻烧莫来石。
5、硅线石
    硅线石是一种优质的耐火原材料,用于生产低蠕变、高荷软、高热震砖微膨胀的高铝砖及电炉顶、水泥回转窑用磷酸盐结合高铝砖等,还用于玻璃、陶瓷、技术陶瓷、特种涂料等行业。Al2O3含量为62.92%,SiO2含量为37.08%,其晶体结构为斜方晶系,呈链状排列,不同于蓝晶石与红柱石的岛状。在晶体结构上与莫来石很相似,在晶体形态、结晶学其它方面的性质上也有很大的相似。其结晶体形状多为长柱状、针状或纤维状集合体。硅线石根据颜色可分为黄色、褐色和蓝色三个变种。
6、堇青石
    堇青石是一种硅酸盐矿物,化学式为2MgO·2Al2O3·5SiO2,呈无色,属于斜方晶系,莫氏硬度7.5~8,比重为2.57~2.61,折射率为1.542~1.551,双折射率为0.009,断口为贝壳状,断口处呈油脂光泽但通常具有浅蓝或浅紫色,玻璃光泽。堇青石还具有一个特点,它们会在不同的方向上发出不同颜色的光线,这叫多色性。品优色美的堇青石被当作宝石。堇青石产于片岩、片麻岩及蚀变火成岩中。一般可分为铁堇青石、堇青石和血点堇青石。人工可以合成镁堇青石,用于耐火材料。
7、硅酸铝纤维
    硅酸铝纤维的组成基本上相当于高岭石的脱水产物。工业生产通常以特级或一级硬质粘土熟料(焦宝石)为主要原料,或者用氧化铝、耐火粘土和硅质原料配合一起。并加入硼砂、氧化锆、氧化铬等添加物,在电弧炉中熔融,然后用喷吹法或纺丝法制成纤维。硅酸铝纤维的形状和颜色与棉花很相似,所以俗称耐火棉。耐火度在1790℃以上,热导率低,具有一定的柔性和弹性,质轻,抗震动和抗弯曲性能好,是一种优良的隔热耐火材料。
8、致密铬砖
致密铬砖具有最佳抗高温E玻璃侵蚀性能,其侵蚀物基本上对玻璃液不造成污染,所以已成E玻璃单元窑的首选优质耐火砖材。 致密氧化铬砖采用等静压法成型,其致密度非常高,主要技术指标为Cr2O3含量>94%,空气孔率<15%,体积密度>4.24g/cm3,侵蚀损耗只有致密锆砖的1/10。用在E玻璃单元窑直接接触高温玻璃液的熔化部池壁、熔化部高温部位池底、主通路池壁和池底、过渡通路池壁等。
9、硅砖
    硅砖是指以SiO2含量不低于97%的硅石(主要矿物是石英)为原料,加人少量矿化剂,经一系列工序加工而制成的硅质耐火材料。硅砖与其它耐火材料的生产工艺不同之处在于:原料不经煅烧,直接经破碎、粉碎后配用:需加入矿化剂,生产中采用的矿化剂主要有轧钢皮和熟石灰。
10、硅铝系耐火材料
    硅铝系耐火材料是以Al2O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料系列,其主要化学组成是Al2O3和SiO2,还有少量起熔剂作用的杂质成分,如TiO2、Fe2O3、CaO、MgO和R2O等,随着Al2O3/SiO2比值的不同,晶相组成也发生变化,所得到的耐火材料制品的品种、性能和用途也不同。我国根据制品中Al2O3和SiO2的含量可以分为半硅质耐火材料(Al2O3含量为15%~30%)、粘土质耐火材料(Al2O3含量为30%~48%)和高铝质耐火材料(Al2O3含量>48%),其中Al2O3含量大于90%的称为刚玉质耐火材料。
11、轻质砖
    轻质砖属于轻质耐火材料,是指气孔率高、体积密度低、热导率低的耐火材料,轻质耐火材料的特点是具有多孔结构(气孔率一般为40%~85%)和高隔热性。轻质耐火材料的缺点是气孔率较大、组织疏松、抗渣能力差,熔渣会很快的侵入砖体气孔内,使之破碎,力学强度低,耐磨性能差,热稳定性不好,不能用于承重结构,也不能用于与炉料接触、磨损严重的部位。按制品的形状可分为定型的轻质耐火砖,包括粘土砖、高铝砖、硅砖以及某些纯氧化物轻质砖;另外一种是不定型轻质耐火材料,如轻质耐火混凝土等。
12、格子砖
    一种用于蓄热式炉体的蓄热介质。格子砖中间的空心格子,先通过高温的烟气,使格子砖吸收大量的热量达到较高的温度,后在通过烟道换向,通入温度低的助燃空气,通过格子的再次接触传导,格子砖把蓄的热传给空气,达到热量传递的目的。根据设计的不同,中间的格子可以为圆型或多边形等,主要用于冶金行业热风炉、玻璃窑炉蓄热室。
13、蓝晶石
    蓝晶石是岛状结构硅酸盐矿物。化学式为Al2O3·SiO2,其中Al2O3占63.1%,SiO2占36.9%,与红柱石、硅线石成同质多象。三斜晶系,晶体呈扁平的板条状。有时呈放射状集合体。蓝色、带蓝的白色、青色。具完全和中等的两组解理。硬度有明显的异向性,故又名二硬石,比重3.53~3.65,为区域变质作用产物,在结晶片岩和片麻岩中出现。当加热到1300℃时,蓝晶石变为莫来石。在高温下体积膨胀,当温度降低时,体积变化很小,即系有不可逆性转化产生的体积膨胀特性;蓝晶石生产的耐火材料稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍;一般粘土质耐火材料耐火度为1670~1770℃,而蓝晶石耐火材料通常大于1790℃,最高大于1850℃;还具有较好的抗化学腐蚀特性,故用来制造优良的高级耐火材料、耐火砂浆、水泥及铸造耐火制品等。
14、红柱石
    红柱石的化学式为Al2O3·SiO2,是典型的中低级热变质作用成因的无色矿物,常见于接触变质带的泥质岩中,主要形成于温度和压力都较低的条件下。常被少量杂质染成灰色或红色,正斜方晶系,晶体一般多为长棱形,莫氏硬度为7.5,比重比重3.1~3.3,加热至1325℃时不会发生变化,但是加热至1390℃转变为硅线石和蓝晶石,甚至是莫来石和硅石。在1500℃以下无膨胀和收缩,红柱石是目前已知的优质耐火材料之一。它除用作冶炼工业的高级耐火材料,技术陶瓷工业的原料以外,还可冶炼高强度轻质硅铝合金,制作金属纤维等。
15、叶腊石
    叶腊石为水化硅酸铝,化学式为Al2O3·4SiO2·4H2O,理想成分重量百分比为Al2O3占28.3%,SiO2占66.7%,H2O占5%,单独加热叶腊石至800℃的产物为Al2Si4O10H10,稳定于1150℃,如果超过1150℃,则分解为莫来石和方石英。叶腊石酷似蒙脱石,具有一定的晶体结构,硬度为1~2.5,比重2.8~2.9,熔点甚高,呈白色、淡黄色、银灰色、粉红色等,具有珍珠和油质光泽。
16、β刚玉
为了满足特种用途,可在工业氧化铝中添加一定数量的Na2O或K2O等碱性成分,一般含有Al2O3在94%~95%,Na2O含量在5%~7%,在电弧炉里熔融制得电熔β刚玉,具有代表的为β-Al2O3(Na2O·11Al2O3)。
17、钾霞石
钾霞石是霞石矿物中的一种。钾霞石无色透明,但通常因含有杂质而呈灰白或带浅色调的黄、红、褐等。晶体为柱状,具有玻璃光泽。钾霞石可作为玻璃、陶瓷及提炼铝的原料。
18、白榴石
成分为K[AlSi2O6]的架状硅酸盐矿物。钾可部分被钠、 钙类质同象代替。四方晶系。通常所见晶体呈完整的四角三八面体晶形,是其高温(高于605℃)变体等轴晶系的β-白榴石假象。灰白或灰黄色,晶面无光泽。莫氏硬度5~6,比重2.47~2.50。为标准的高温矿物,一般呈自形的斑晶出现于富钾贫硅的喷出岩及浅成岩中。意大利的维苏威火山和美国的留沙特希尔为白榴石主要产地。大量聚集时可作为提取钾和铝的矿物原料。
19、氧化铝空心球
    氧化铝空心球也叫刚玉空心球,制备方法有滚球烧矢法和熔融喷吹法,其密度为0.42~0.97g/cm3,空心球含Al2O388.1%~99.5%,SiO20.04%~9.2%,耐火度大于1900℃,真密度为3.41~3.80 g/cm3,氧化铝空心球制品可直接用于接触火焰处,并且适应多种气氛条件下的高温使用。
20、熔融石英
采用先进熔炼技术,将精选的石英重新熔化,然后再经过分选、粉碎、清洗、冲洗、干燥等工艺,所得到的产品叫熔融石英。熔融石英的二氧化硅的含量大于99.93%,熔融石英具有耐火、耐磨、耐高温、耐低温、膨胀系数小等特点,它广发应用于电子、光学、科学研究及航天工业等方面。
21、优质硅砖
    优质硅砖是指用纯石英岩(SiO2>98%)作原料加入少量矿化剂和结合剂(如CaO+FeO<1.5%)制成的产品。耐火度在1720~1740℃之间,荷重变形温度(2kg/cm2)开始点为1640-1670℃,真比重2.34~2.37g/cm3,气孔率小于13~14%,耐压强度大于170kg/cm2,砖的致密程度提高也增加了窑炉的寿命。
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