您好,欢迎来到郑州超裕耐火材料有限公司官网!

耐火球厂家

全国免费咨询热线155-1758-5977

当前位置:首页 > 耐材新闻 > 耐材常识 >


蓝晶石族矿物的热膨胀性与应用范围

文章出处:未知 人气: 发表时间:2019-12-21 16:37
蓝晶石族矿物的热膨胀性与应用范围,蓝品石族矿物,包括蓝晶石,硅线石,红柱石三个同质多象变体,它们的化学成分都是AI2O3·SiO2,A12O362.92%,SiO237.08%,对这个矿物族的称呼,各国尚不统一。
 
一些国家已将蓝品石族矿物作为耐火材料使用,当时主要是用于玻璃和陶瓷方面。50年代中期,在治金工业领域使用范围不断扩大,蓝晶石族矿物原的消耗量迅速增长。我国蓝晶石族矿物资源的利用,始于1968年。当时福建萧田忠门将白云母硅线石矿石,直接加工成各种规格的耐火砖,销售省内外。到了70年代后期,因宝钢建设的需要,在国内大力开展蓝晶石族矿物找矿勘探,物化性能测试,制品试验研究等工作。80年代已有较大进展。从众多实践得出,“三石”能有效改善Al2O3-SIO2系结构材料的高温性能,今后“三石”的开发利用必将有更大的进展。

 硅线石砖

1、热膨胀性
 
蓝晶石族矿物,当在不同温度下不可逆转变为莫来石和A1203时,因参与反应矿物与生成矿物密度上的差异(蓝晶石3.6g/cm3,硅线石3.23~3.25g/cm3,红柱石3.23~3.27g/cm3,莫来石3.03g/cm3),即前者大于后者,所以伴随产生不同程度的体积膨胀。三种变体中以蓝晶石体积膨胀最大,约16~18%;硅线石居中,约7~8%;红柱石体积膨胀最小,约3~5%。蓝晶石族矿物原料在加热过程中的体积膨胀,受原料化学组分、原料粒度所制约。当化学组分确定后,主要取决于原料粒度。大量试验表明,膨胀率与粒度成正相关关系。三种变体的热膨胀性如下:
 
蓝晶石精矿在1300~1450℃或1350~1450℃发生骤然体积膨胀,继续升高温度,由于生成液相将导致少许收缩。温度再升高,试样由于烧结体积变化转为收缩,前述的体积膨胀效应已不复存在了。
 
蓝晶石在不同锻烧温度的膨胀性受其莫来石化所制约。蓝晶石的膨胀性随锻烧温度的提高分为三个阶段:
 
膨胀平缓期:温度1100~1300℃(或1350C),此阶段体积膨胀不大,蓝晶石缓慢分解,莫来石化不完全,晶体微小。
 
膨胀剧化期:温度1300~1450℃(或1350~1450C),此阶段体积膨胀很大,蓝晶石快速分解,莫来石化渐趋完全。
 
膨胀下降期:温度高于1450C,在此阶段,蓝晶石已完全分解,莫来石化已完全,晶体发育。相变阶段结束向烧结过渡,物料膨胀下降乃至产生收缩。
 
蓝晶石在膨胀剧化期,产生急剧的热膨胀,体积膨胀很大,利用这种特性,成了一种贵重的耐火原料,如作不定形耐火材料的膨胀剂。但是当用蓝晶石作耐火制品的添加剂时,要十分注意膨胀剧化期带来之弊病。
 
硅线石用黑龙江之硅线石精矿(G58)为例说明。精矿的化学成分(%):Al2O360.24,SiO236.68,Fe:O31.13,TiO20.73,Ca00.09,Mg00.19,K200.09,Na200.04,C0.02,灼减0.20,粒度-325目97.5%。
 
粒度为-325目97.5%的硅线石精矿(G58),自常温至1350C显示出膨胀,在此区间,以800~1100℃线膨胀率最大,(<1.2%),高于1100℃,线膨胀率即趋下降;超过1350C则有轻微之收缩。1400℃~1500℃收缩率小于0.7%;1500℃在-1%左右。纵观整个加热过程,可知硅线石线变化小。因此硅线石耐火材料体积相当稳定,能经受温度急变,是抗热震的良好材料之一。
 
为了验证在各种温度下,粒度级配不同时对线变化的影响,设计出几组配方)。试样于1650℃×4h显示膨胀,其余各试样在1450℃×4h、1550C×4h,1650C×4h温度下锻烧,均呈现不同程度的收缩,而且随细粉含量的增多而收缩加剧。这一事实说明,加入大量硅线石细粉的试样,物料烧结占据主导地位,而硅线石转变为莫来石时的体积膨胀效应降为次要地位。这样,适当控制粒度级配,是制定工艺操作的必要条件。
 
红柱石精1号及粗2号各试样在1350~1500℃范围内,主要为膨胀,其间于1400℃均出现最大值,表征红柱石转化为莫来石的数量急剧增加,相变因素占主导地位。温度上升至1600℃,则明显收缩。这是由于烧结作用导致的致密化远远超过相变引起的体积变化的缘故。未经选矿的红柱石(粗2号)各试样,在1500℃以前均产生不同程度的收缩,温度升高后,收缩剧烈增加,其中粒度越细收缩越大。
 
综上所述可得出:红柱石在开始分解至完全莫来石化的温度区间内,体积变化的绝对值不大,接近于-1~+6%;粒度的变化可成为制约其体积变化的因素;原料内的杂质含量影响其莫来石化和体积变化,含量高者,莫来石化温度提前,体积膨胀减弱。
 
为了保证制品和用料(不定形材料)各种性能的稳定性,用户要求供料具有稳定的影胀率,亦即用户要求在粒度构成比例上具有稳定性。
 
2、蓝晶石族矿物的应用
 
蓝品石族矿物原料的应用范围已经相当广泛,并且还在不断扩大。为了简明起见,将其用途概括列入下表中。
 
蓝晶石族矿物原料用途

 

 

 

 

 
1
 
硅线石砖,用于砌炉脸,钢包渣线部位,桶底,高炉装料系统和炉身上,中部,风口区,热风炉内村,玻璃锡槽衬砖
2
 
红柱石砖(包括不烧砖),多用于角雷式铁水罐车内村,热风炉和制包内村等
3
 
蓝品石作为耐火砖的灼烧收缩补偿剂,制造各类耐火砖
4
 
制造各种堆塌,容具
5
 
制造电火花塞及高温计套管
6
 
喷射料,用于修补各种高温炉
7
 
可塑料,用于平炉炉底,玻璃窑底等
8
 
捣打料,用于不烧砌炉料,盛钢水容器内村等
9
 
耐火胶泥
10
 
制莫来石熟料
冶金原料用
 
11
 
治炼高强度轻质合金,用于制造飞机和舰船部件

 

 
12
 
吹制各种高温钢硅酸盐绝缘体
13
 
制作陶壳,耐酸器照及实验室和卫生间的粘面砖等
14
 
色泽好的蓝晶石,色好透明的红柱石可作宝石
15
 
用于街止钟件粘砂的新型有效面料细涂料膏剂和各种混合剂:用于诗造精密部件,比石类料优越,接近错石,供成本更低
16
 
制作太空用陶瓷型铸件
 
服务热线
155-1758-5977

微信扫码咨询