第三章硅酸铝系耐火材料-硅质耐火材料.pptVIP

材料科学与工程学院 1、Al2O3/SiO2 的连续变化，可以生产出刚玉 质、I、II、III等高铝质，粘土质、半硅质、 硅质耐火材料； 2、莫来石组成为产品种类明显变化的分界 线； 莫来石组成： Al2O3：71.8%, SiO2 ：28.2% 熔点：1850℃ 实际上,莫来石组成不固定, Al2O3：72-78% 3、Al2O3/SiO2 莫来石组成的高铝砖（特等、一等和高二等）、刚玉砖基本晶相组成为：莫来石、刚玉或刚玉。 Al2O3/SiO2 莫来石组成的高铝砖（低二等、三等）、粘土砖、半硅砖和硅砖基本晶相组成为： SiO2 、莫来石或SiO2 。 本节重点： ◆　 SiO2变体及晶型转变 ◆　鳞石英的熔点及结晶特性 　 ◆　矿化剂的选择原则及其种类 ◆　硅砖的生产工艺及其性能 　 二、特点 ①对酸性炉渣抵抗力强，但受碱性渣强烈侵蚀，对CaO、FeO、Fe 2O3等氧化物有良好的抵抗性； ②荷重变形温度高，波动在1640一1680℃间，接近鳞石英、方石英的熔点(1670℃、1713℃)； ③热震稳定性低，其次是耐火度不高，这限制了广泛应用。 一、SiO2的同质多晶转变 所以,生产中常用的矿化剂是: CaO、FeO 、MnO 。 ①对硅质原料耐火度降低不大，温度升高，液相量增加缓慢； ②使泥料具有结合性和可塑性； ③干燥后坯体具有一定的强度； ④ 烧成时起矿化剂作用，促进石英转化。 目前生产中采用：石灰-铁质（ CaO+FeO） 2、废硅砖：（≤20%） ①降低成本； ② 减少坯体的烧成收缩，降低烧 成废品率。 3、矿化剂：轧钢皮（铁鳞,Fe2O3+FeO90%）、 平炉渣、硫酸渣、软锰矿等。 4、结合剂：石灰乳、硅酸盐水泥、亚硫酸纸 浆废液。 即: * 有二液区； ** 形成液相温度＜ 1470℃（鳞石英的最高稳定温度） 含SiO2的二元系统类型 有二液区 CaO-SiO2 FeO-SiO2 MgO-SiO2 TiO2-SiO2 Cr2O3-SiO2 不含二液区 Al2O3-SiO2 Na2O-SiO2 K2O-SiO2 CaO-SiO2系 ∵ 液化温度1707℃，二液区宽度1-27.5 CaO，二元共熔点1436℃ ∴ CaO可用作矿化剂；硅砖可以单独吸收27.5%CaO而不致崩溃 。 27.5 FeO-SiO2系 ∵液化温度1698℃，二液区宽度3-42 FeO，二元共熔点1178℃ ∴FeO能用作矿化剂 ； 硅砖可以单独吸收42%FeO而不致崩溃 。 42 3 MgO-SiO2系 ∵ 液化温度1695（1723）℃， 二液区宽度3-42 MgO，二元 共熔点1543℃ 。 ∴ MgO不能用作矿化剂 TiO2-SiO2系 ∵液化温度1780（1794）℃，二液区宽度18-92 TiO2（偏向TiO2），二元共熔点1553℃ ∴ TiO2不能用作矿化剂 Cr2O3-SiO2系 ∵ 液化温度2250℃， 二液区宽度5-98 Cr2O3 ，二元共熔点1720℃ 。 ∴ Cr2O3不能用作矿化剂 CaO-FeO-SiO2 系 ∵CaO-SiO2、FeO-SiO2 都有二液区，由两个含二液区的二元系统构成的三元系统，仍然保持着二液区。 ∴ CaO- FeO可作为矿化剂；硅砖可以同时吸收不同比例的CaO和FeO。 Al2O3-SiO2系 ∵加入5.5% Al2O3，液化温度由1723℃ 降到3Al2O3·2SiO2-SiO2共晶点1595℃ ，并且无二液区。 ∴ Al2O3不能用作矿化剂 5.5 Na2O-SiO2系 ∵加入6.5%Na2O，液化温度下降到1600℃，25%Na2O，液化温度降到Na2O·SiO2-SiO2共晶点789℃，并且无二液区。 ∴ Na2O不能用作矿化剂; Na2O 也是有害杂质。 25 6.5 减少制品裂纹。主要用轧钢皮（铁