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性能要求
耐火度:耐火骨料應(yīng)具有較高的耐火度,能夠在高溫環(huán)境下保持穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì),不發(fā)生軟化、熔融或變形。一般來說,耐火度應(yīng)不低于 1580℃。
體積穩(wěn)定性:在高溫下,耐火骨料應(yīng)具有良好的體積穩(wěn)定性,不發(fā)生明顯的膨脹或收縮。否則,會導(dǎo)致耐火材料產(chǎn)生裂縫、剝落等缺陷,影響其使用壽命。
化學(xué)穩(wěn)定性:耐火骨料應(yīng)具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,能夠抵抗?fàn)t渣、金屬液、氣體等的侵蝕。不同的使用環(huán)境對耐火骨料的化學(xué)穩(wěn)定性要求不同,例如,在堿性爐渣環(huán)境中,應(yīng)選用堿性耐火骨料。
熱震穩(wěn)定性:耐火骨料需要具備良好的熱震穩(wěn)定性,能夠承受高溫下的急冷急熱變化而不破裂。這對于在溫度波動較大的爐窯中使用的耐火材料尤為重要。
顆粒級配:耐火骨料的顆粒級配應(yīng)合理,以耐火材料具有良好的成型性能和致密性。合適的顆粒級配可以使耐火骨料在堆積時形成緊密的結(jié)構(gòu),提高耐火材料的強(qiáng)度和抗侵蝕性。
按化學(xué)組成分類
硅質(zhì)骨料:主要成分是二氧化硅(SiO?),如石英砂、硅石等。硅質(zhì)骨料具有高耐火度、低膨脹系數(shù)和良好的耐磨性,常用于玻璃窯、焦?fàn)t等耐火材料中。
鋁質(zhì)骨料:以氧化鋁(Al?O?)為主要成分,包括鋁礬土、剛玉等。鋁質(zhì)骨料具有較高的耐火度、良好的熱穩(wěn)定性和抗侵蝕性,廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材等行業(yè)的高溫爐窯中。
鎂質(zhì)骨料:主要成分為氧化鎂(MgO),如菱鎂礦、海水鎂砂等。鎂質(zhì)骨料具有良好的耐高溫性能、抗堿性渣侵蝕能力和高溫強(qiáng)度,常用于堿性轉(zhuǎn)爐、電爐爐襯等耐火材料中。
白云石質(zhì)骨料:主要成分是碳酸鈣鎂(CaMg (CO?)?),經(jīng)過煅燒后得到白云石砂。白云石質(zhì)骨料具有較好的抗渣性和耐火度,常用于鋼鐵冶金行業(yè)的盛鋼桶、中間包等耐火材料中。
鋯質(zhì)骨料:主要含有氧化鋯(ZrO?),如鋯英石砂。鋯質(zhì)骨料具有高熔點(diǎn)、低熱導(dǎo)率和良好的抗熱震性,常用于陶瓷、玻璃等行業(yè)的高溫窯爐中,可提高耐火材料的抗侵蝕性和隔熱性能。
耐火骨料(refractory aggregate)是指在耐火材料的粒度組成中起骨架作用的耐火顆粒料。它們是用各種咐火原料經(jīng)煅燒、破碎加工或人工合成而制成的,粒度大于0.088mm的粒狀材料。骨料是不定形耐火材料中的主要材料,一般占總組成的60%-75%。因此,不定形耐火材料的材質(zhì)一般是以所采用的骨料材質(zhì)而命名的,如以高鋁礬土熟料作骨料的耐火澆注料或耐火搗打料,稱為高鋁質(zhì)澆注料或高鋁質(zhì)搗打料 。
耐火骨料按材質(zhì)分有粘土質(zhì)、高鋁質(zhì)、剛玉質(zhì)、硅質(zhì)、鎂質(zhì)、鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火骨料等。
按氣孔率分可分為致密骨料(又稱重質(zhì)骨料)和輕質(zhì)骨料(又稱多孔骨料)。致密骨料系指氣孔率不大于30%的骨料。致密骨料又可分為特致密骨料,高致密骨料和普通致密骨料。輕質(zhì)骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質(zhì)骨料又可分為普通輕質(zhì)骨料、超輕質(zhì)骨料和特種輕質(zhì)骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。
耐火骨料的粒度對耐火材料的性能有著多方面的影響,具體如下:
體積密度
粒度較粗的骨料,顆粒之間的孔隙較大,若只使用粗骨料,會導(dǎo)致耐火材料的體積密度較低。
適當(dāng)加入細(xì)粒度的骨料,可以填充粗骨料之間的孔隙,使耐火材料的體積密度增大。但如果細(xì)骨料過多,可能會導(dǎo)致顆粒堆積過于緊密,氣孔率反而增加,體積密度下降。
耐火骨料的顆粒形狀對不定形耐火材料的施工性能有較大的影響。片狀、柱狀、針柱狀、棱角狀等不規(guī)則形狀的顆粒,配制成的泥料流變性能較差,而近圓球狀和圓球狀的顆粒配制成的泥料流變性能較好,因此,不規(guī)則形狀的骨料顆粒用于配制噴涂料,搗打料較好,有利于顆粒之間的穿插、咬合和釘銷作用、可提高結(jié)合強(qiáng)度。而近球狀和圓球狀顆粒可用于配制澆注料、涂抹料和壓注料,有利于改善泥料的流變性、提高觸變性、從而有利于提高體積密度。
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