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硅质原料的特性化学成分与耐火度

耐火材料 2011/6/3 11:50:00

硅质原料虽广泛应用于玻璃、陶瓷、水泥、铸造、冶金、耐火材料、化学等领域,但它在各个行业的工业要求是不同的。这里主要叙述硅质耐火材料对硅质原料的要求。
   用来制造硅砖尤其是优质硅砖的硅石,首先要注意硅石中SiO2的含量和杂质的种类、分布和数量。因为化学组成决定着原料和制品的耐火性能 。
   硅石中SiO2含量≥96%。杂质主要是Al2O3、TiO2和R2O(Na2O、K2O)。生产优质硅砖的硅石中Al2O3、TiO2和碱性物质含量应尽可能低,三者之和不能超过0.5%。

   使用硅石制砖时,要控制Al2O3的含量,一般控制Al2O3≤1.2~1.6%,生产优质、特级砖应更少。
   TiO2不影响石英的转化,但可改进制品的热震稳定性能。
   碱类物质严重降低制品的耐火度,它比Al2O3和TiO2在降低硅质耐火材料的性能方面更有影响。一般规定Na2O+K2O的总含量不应超过0.2~0.4%。
   化学组成中Fe2O3和CaO也是溶剂,如果它们呈分散状态存在,可视为有益组分。
下列经验公式反应了硅砖中的杂质含量对硅砖溃裂点Tp的综合影响:
Tp=1735-86(Al2O3+ TiO2+1.6R2O)
   硅石中Al2O3、TiO2和碱类物质的存在,主要是由于硅石表面自然存在的粘土物质。而大多数硅石中Al2O3和碱以水云母的形式存在。水云母存在于大矿脉和微气孔中。
   质纯、杂质少的硅石,耐火度高。电炉顶衬、焦炉用硅砖要求硅石的耐火度分别大于或等于1750℃和1730℃,一般工业炉用硅砖要求硅石耐火度大于或等于1710℃。