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耐火砖硅砖制备所需的泥料、结合剂及混练要求

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2017-11-24

硅砖泥料的颗粒组成选择的原则

硅砖泥料的颗粒组成对砖坯的密度、烧结能力和石英转化方向等均起着很重要作用。所以在选择颗粒组成时,除了注意颗粒最紧密堆积原理外,还应考虑到原料的加热性质,成型的难易性、烧结性和烧成条件等因素。

耐火砖硅砖制备所需的泥料、结合剂及混炼要求

故颗粒组成选择的一般原则有以下几点:

(1)选择临界颗粒时,应能保证砖坯的最大密度及稳定性,要求在高温烧成时不发生松散。

(2)由于细颗粒易使石英转化为鱗石英,因此希望泥料中临界粒度小(一般2〜3mm)及细颗粒比例大,同时应注意砖坯的粒度系数(<0.088mm%/临界颗粒%),该系数在>0.75〜1.0的条件下,具有最大密度的砖坯才能保证制得具有低气孔率的硅砖,过多的细粉会使砖坯的气孔率增大,成型困难,易产生层裂和强度及热稳定性降低。

(3)当用数种硅石混合配料时,开始剧烈膨胀温度高的硅石,应以大颗粒加入;而开始剧烈膨胀低的硅石应以细颗粒加入。

(4)还须根据硅石性质来决定颗粒组成。若硅石石英晶粒较细,结合较紧密,则泥料的颗粒可粗些;相反,则颗粒应些。

不同硅砖制品泥料的粒组成要求列于表3-2。

如何选择硅砖用结合剂及加入量?

制造硅砖用的结合剂有石灰或硅酸盐水泥。

用石灰(CaO)作结合剂时,一般以石灰乳的形式加入配料中。要求石灰应含有大量的活性CaO(约90%),以保证石灰乳中<0.06mm的质点超过90%;未分解的CaCO3+MgCO3不应超过5%;杂质Al2O3+Fe2O3+SiO2不超过5%。当含有大粒欠烧的CaCO3颗粒和过烧的石灰时,都会对硅砖的质量产生不利的影响。它们能使成品中产生熔洞,因此必须除去或在球磨机中将它细碎。

用硅酸盐水泥作结合剂,可以简化生产工艺过程。它对水的结合能力比石灰强,成型后的砖坯可不经干燥,在空气中存放一定时间后,即具有直接装窑(装车)所必须的强度。但当泥料中水分与水泥结合后形成含结晶水的硅酸,由于结晶水的形成使泥料中游离水减少,因而泥料具有硬化发楂的现象。这是硅酸盐水泥作结合剂对泥料质量影响不利的一面。如将混好的泥料在24h内使用,上述现象不影响成型操作。

用400#硅酸盐水泥制成的硅砖,其理化指标不低于用石灰作结合剂的硅砖,而且在某些方面还有些提高。在选用该结合剂时,必须解决水泥料的来源和因其扬尘大而解决加入方法问题。

配料时加入石灰的量,换算成CaO通常波动于1.5〜2.5%,具体的应根据制品用途(如耐火度要求、使用温度高低等因素)、泥料的颗粒组成和原料中CaO杂质含量而定。高温下使用的硅砖(电炉、平炉用砖)应加入1.5%,最多2%;使用温度较低的(如焦炉硅砖)可加入2.5%。

用硅酸盐水泥作结合剂时,可按泥料中CaO含量要求和水泥中CaO含量换算为水泥加入量。

为提高砖坯的机械强度,通常与石灰乳同时加入有机结合剂纸浆废液,其加入量应小于1%。如采用硅酸盐水泥结合剂时,则可不加有机结合剂。

对硅砖泥料混练时间及泥料水分的要求

硅砖泥料通常采用湿碾机混练。将各种硅粉料按先粗后细和一定配比加入碾机中,先干混合2〜3min,然后再加入矿化剂粉和废硅砖粉,最后加入石灰乳和纸浆废液,再混8〜20min。

混练时间视成型方式不同而异,机压成型的泥料总混练时间为10〜15min,手工成型的泥料为15〜20min。

泥料水分为:桃压成型时为4.5〜5.5%,手工成型时为7.5〜11%,振动成型介于两者之间,约为7〜8.5%。泥料水分主要是通过石灰乳加入的。在不影响成型和干燥的前提下,允许采用最高的含水量,因为水分愈多,石灰分布愈均匀,会促使硅砖中物理化学作用越完全。

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