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        企業簡介

        耐火材料廠家

        電 話:0371-56777921
        24小時銷售熱線:13937170928
        鄭州榮盛窯爐耐火材料有限公司
        公司總部:鄭州市大學南路電商港6號樓10層/11層
        生產基地:河南省新密市來集鎮李堂工業園區
        郵 箱:3491492646@qq.com

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        耐火材料原料的工藝性質

        時間:2019-05-20 17:10 作者:艾米點擊:

          耐火原料的工藝性質主要取決于原料的礦物組成與顆粒組成,與耐火材料的制造工藝密切相關。這類性質主要有粒度與顆粒尺寸分布,細度與比表面積,可塑性與結合性,干燥收縮與燒成收縮,燒結溫度與燒結范圍等。

          一、粒度與顆粒尺寸分布

          粒度是指耐火原料的顆粒大小.顆粒尺寸分布(簡寫PSD)是報連續的、不同粒度級別(以mm,μm或篩孔網目表示)范圍內,各粒度級別的顆粒所占的重里百分比。粘土類原料的顆粒尺寸,分布對其可塑性、干燥性能、燒成性能都有很大影響。原料的顆粒尺寸分布對耐火制品的體積密度、氣孔率、機械強度及熱震穩定性等的影響也十分明顯。要想得到質量穩定的耐火材料,除對原料的化學礦物組成有所要求外,對其顆粒尺寸,分布也應有明確要求。

          顆粒尺寸分布的測定通常用篩分分析與顆粒分析儀,篩分分析有干法篩分與水法篩分。由于受篩網孔徑的限制,篩分分析適合于做較粗顆粒(10μm)的粒度分布測定。顆粒分析儀通常用于粘土及微粉等極細顆粒的尺寸,分布測定。

          對顆粒尺寸分布曲線進行歸納分析可以得到表述相關顆粒尺寸大小程度的參數,如中位徑、平均顆粒尺寸和眾數直徑等。中位徑是累計顆粒尺寸分布曲線中值點的直徑,通常用D50或d50表示:平均顆粒尺寸是尺寸分布的平均值;眾數直徑為出現頻率的直徑,它是分布的數呤的值,多峰PSD有多個眾數直徑。具有寬范圍及多峰PSD的物料,其堆積密度較大,

          二、細度與比表面積

          細度表示粉狀原料的粗細程度,常以標準篩的篩余百分數或比表面積表示,也可用顆粒大小的百分比組成或單位重量物料的平均直徑來表示,細度與粒度沒有嚴格的區別,只是前者習慣于細粉牌原料粗細程度的表示。

          比表面積是指單位質量的原料所具有的表面積,單位為,比表面積分外表面積和內表面積.理想的非孔性原料只有外表面積:但帶有氣孔的原料除外表面積之外尚有內表面積,比表面積的測定方法較多,常用的有氣體吸附法、有機分子吸附法和透氣法等。

          三、可塑性與結合性

          物質受外力作用后發生變形而不產生裂紋,在外力解除后,變形的形態仍然保留而不再恢復原狀的性能稱為可塑性,可塑性是結合粘土的一個重要的成型工藝指標,可塑性與固體顆粒吸附水的性能、比表面積和水量有關,如粘土加水后,由于在大量粘土顆粒表面吸附一層水膜,使顆粒間既便于在外力作用下滑移,又具有一定的結合力,因而具有較高的可塑性。

          可塑性的測量有可塑性指數法與可塑性指標法,也有用可塑水分來衡量的,可塑性指數是指泥料呈可塑狀態時,含水量的變化范圍,其值等于液性限度(液限)和塑性限度(塑限)之差,液限是泥料呈可塑狀態時的上限含水量,當含水量超過液限時,泥料即呈流動狀態:塑限是泥料呈可塑狀態時的下限含水量,當含水量低于塑限時,泥料呈半固體狀態,液限與塑限之差,以百分數表示即為可塑性指數。

          可塑性指標代表泥料的成型性能,方法是將泥團加工成直徑為45mm的球體,置入可塑儀中,加重力壓縮至開始出現裂紋為止,可塑性指標是泥球在外力作用下的變形程度,即應力與應變之乘積,計算公式如下:

          粘土的可塑性按可塑性指數或可塑性指標可以分為四級,影響粘土可塑性的因素很多,一種是粘土礦物的生成年代、礦物種類、結晶形態和結晶度。由有序度高的高嶺石組成的高嶺土,可塑性低;由有序度低的高嶺石組成的高嶺土則與之相反,另外粘土的粒度、陽離子交換性、可交換性陽離子種類均影響其可塑性。

          在實際生產中,增加原料可塑性的主要方法有:

         ?、龠x料,除去其中的羊可塑性雜質,如石英等;

         ?、趯⒃霞毮?,增加其分散度;

         ?、奂尤脒m量可塑性物質結合劑,如紙漿廢液、糊精等;

         ?、軐δ嗔线M行真空擠出處理;

         ?、菅娱L困料時間。

          原料的結合性是指粘土類原料與非塑性原料結合,形成可塑性泥團并具有一.定的干燥強度的能力,結合粘土的結合性通常以能夠形成可塑性泥團時所加入標準石英砂(顆粒組成0.25?0.15mm占70%,0.15?0.09mm占30%)的數量和干燥后的抗折強度來反映。一般可塑性強的粘土,其結合能力也強(也有例外,如南寧球粘土很純而粒度細,可塑性很好。但因表面能大吸附水多,干燥時脫水收縮大,產生的裂隙多致使干燥強度差。其可塑性指數可達36?47,而抗折強度僅為0.48MPa。

          四、干燥收縮與燒成收縮

          干燥收縮是指原料在干燥失水后所發生的尺寸變化,原料的干燥過程是在常溫下(105?110℃)進行的脫去吸附水、層間水的過程,將原料按要求制做試樣,測定其干燥至恒重后的尺寸,變化,即可計算得到其干燥線收縮率(%)和干燥體收縮率(%),干燥收縮是粘土的重要工藝技術指標。干燥收縮大,坯體容易變形或開裂,不同種類的粘土其干燥收縮率不同,高嶺土干燥收縮率一般為3%?10%(高嶺土中埃洛石含量愈高,干燥收縮率愈大),蒙脫石粘土為12%?23%,粘土粒度愈細,干燥收縮也愈大,

          燒成收縮是原料經煅燒后的尺寸形變,以百分率表示。燒成收縮是原料失去結構水,礦物品體發生結構破壞或物相轉變的綜合反映。燒成收縮是耐火原料與制品燒成工藝流程設計的重要參數。

          高嶺土的燒成收縮率與脫水溫度區間有關。以高嶺石為主的高嶺土,脫水溫度區間較窄(400~600℃),收縮率低:以埃洛石為主的高嶺土,脫水溫度區間稍寬(150℃,400~800℃),收縮率偏高:含水云母較多的高嶺土,脫水溫度區間也寬(100~300℃和500~800℃),收縮率也高。高嶺石的有序程度也影響燒成收縮。有序度高時,破壞其晶格所需能量大,燒成收縮較小,形成的莫來石呈針狀;有中度低的高嶺石,易于燒成,燒成收縮較大,形成的莫來石晶體較粗大。

          五、燒結溫度與燒結范圍

          粉狀或非致密性原料經加熱到低于其熔點的一定溫度范圍,發生少量易熔成分逐漸液化、顆粒粘結或允填空隙、結構致密度增加、晶粒長大、強度和化學穩定性提商等物理化學變化,成為堅實集結體的過程稱為燒結,當氣孔率下降到值,密度達到值時的狀態稱為燒結狀態,對應的溫度稱為燒結溫度。達到燒結溫度后若繼續加熱,原料密度將持續一段時間無顯著變化,但超過一定溫度,由于重結晶及結晶轉化,氣孔率就開始增大,密度開始下降,出現過燒膨脹現象,間時原料中出現新的液相,且不斷堆多,以至原料坯體發生變形,出現這種情況的溫度稱為軟化溫度。燒結溫度與軟化溫度之間的溫度范圍稱為燒結范圍。

          原料的燒結溫度和燒結范圍與原料的化學組成、礦物晶體結構及雜質含量有關,這組數據是決定原料配比、確定燒成工藝流程、選擇窯爐類型的重要工藝參數,這一點對人工合成耐火原料尤為重要。

          在耐火原料的煅燒與合成中,希望燒結溫度低(節能),燒結范圍寬(易于控制質量),經常采用的方法有:

         ?、偌毮ナ乖狭6茸冃?,活性增加,利于燒結:

         ?、诓捎枚届褵に?,消除母鹽假象,提高活性,如菱鎂礦和白云石的燒結:

         ?、厶砑雍线m數量的添加劑,如合成堇青石時加入15%左石的ZrSiO4,可使燒結范圍擴大15℃;

         ?、芴砑泳Ш?,即在合成原料的配料中預先加入少量極細的欲合成礦物作為晶核,如合成堇青石時加入堇青石微粉,其燒結溫度顯著降低。

        耐火材料廠家-榮盛耐材

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