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低气孔高荷重软化温度特种黏土耐火砖的设计构思

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2018-01-22

  特种黏土耐火砖理化指标的核心是低气孔率、高荷重软化温度和高强度。研发的技术思路主要有以下几方面:

  (1) 原料选择。特种黏土砖,还是黏土砖范畴,Al2O3含量小于48%,故主体原料还是焦宝石,但焦宝石必须要充分烧结并是以莫来石晶相为主的优质原料。此外,选择M45莫来石。M45莫来石有多种品牌,其中一种是由硬质黏土经过适当处理(如湿法工艺),后经高温锻烧(大于1500℃)而成,此原料以莫来石晶相为主,没有或有少量方石英,余为玻璃相。

  根据荷重软化温度等指标要求,引入莫来石和硅线石或红柱石。

  (2) 合适级配与生产工艺。按结晶化学紧密堆积原理,原料采用粗、中、细、微细多级配料,尤其引入微细粉或微粉。生产工艺如结合剂的选择、用量、加入方式、基质均化、烧成制度等参数。

  (3) 引入易烧结的烧结剂,提高耐火材料的微气孔率。这是开发低气孔高荷重软化温度特种黏土砖的特点与关键所在。

  所选的烧结剂是天然复合的三石矿物,粒度微细(-200目或-325目)主要机理是:烧结剂的成分为Al2O3-SiO2-Fe2O3 (尚含TiO2、R2O)系,此系统在1200-1300℃易形成液相,液相促使莫来石的生成、发育,增多基质的莫来石,强化基质,同时封堵材料中气孔,降低材料气孔率。

  技术构思注意到以显微结构为指导的原则,在主要原料选择上选用优质焦宝石、M45莫来石、硅线石、红柱石或M70莫来石,都有较多莫来石物相,而在基质中亦有三石,烧结剂中又有特种复合类型三石。这样,做到增强基质显微结构。

  三石矿物在高温下原位生成莫来石相之外,余为富SiO2液相。余下的SiO2双重功能:一是与Al2O3反应生产二次莫来石;二是可以填充材料中气孔,提高微气孔率,从而获得低气孔高荷重软化温度的特种黏土砖。

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