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耐火浇注料的膨胀剂:蓝晶石的工艺特性

发表时间:2017-11-14 09:02

蓝晶石矿具有多种形态的Al2O3、SiO2或Al2SiO5,同族矿物有硅线石、红柱石,是原生粘土质成分的沉积物,受到强力的挤压剪切应力的作用在高温高压条件下变质产生的,是无水铝硅酸盐矿物,属高铝矿物原料。有蓝晶石煅烧生成的莫来石,具有高温稳定性、低膨胀性及良好的耐火性和高温下的高负荷能力。由于其膨胀效应可以抵消耐火浇注料的收缩,使产品具有高温体积变化小、热稳定性好、的效果被广泛应用于耐火材料行业及其它行业。

耐火浇注料的膨胀剂:蓝晶石的工艺特性

蓝晶石的工艺特性

①耐火度:一般粘土质耐火材料的耐火度为1670~1770℃含蓝晶石耐火材料的耐火度通常大于1790℃,最高大于1850℃。

②热膨胀性蓝晶石在加热过程中转化为莫来石和SiO2 的混合物,在这个转化过程中伴随着体积膨胀。并且形成良好的莫来石针状网络,体积膨胀率为16%~18%。蓝晶石加热至1000℃时无变化,在1300℃以上逐渐转变为莫来石和白硅石。蓝晶石在转化为莫来石的过程中,将产生一定的体积膨胀。体积膨胀分为平缓期、剧化期、下降期。

平缓期:当温度在1100~1300℃时,样品体积膨胀不大,蓝晶石分解缓慢,莫来石化不完全,晶体微小。

剧化期:当温度达到1300~1450℃时,蓝晶石快速分解,莫来石化渐趋完全,体积膨胀很大,约在1450℃时达到最大。

下降期:当温度超过1450℃时,蓝晶石已完全分解,莫来石化完成,晶体开始发育,物料基本不再膨胀。

蓝晶石的膨胀性是评价其质量的重要依据,蓝晶石颗粒越大,体积膨胀也越大,反之则越小,蓝晶石的膨胀性不仅与颗粒有关,还与纯度有关,纯度越高,膨胀就越大,随着Al2O3含量的增高,其线膨胀也增大。用蓝晶石矿物生产耐火材料的稳定性比粘土质耐火材料高1.5倍,蓝晶石耐火砖比黏土砖的损耗低43% 。此外,蓝晶石还具有良好的体积稳定性,对酸碱甚至氢氟酸具有惰性。蓝晶石矿物煅烧成莫来石是一个不可逆的转化过程,在1810℃以下的稳定的。因此,莫来石耐火材料具有高温下体积稳定、膨胀率低,抗化学腐蚀性强、机械强度高和抗热冲击能力强的特点。

蓝晶石具有高温膨胀性,是用作不定型耐火材料的极好原料。蓝晶石还具有较高的耐火度,最高熔融温度超过1800℃,利用蓝晶石高温一次永久性膨胀特性,直接加入不定形耐火材料(如浇注料、可塑料、胶泥)中做高温膨胀剂。只要加入5%~15%就能提高制品的荷重软化温度、耐压强度,改善烧后线变化指标,消除不定形耐火材料在高温和冷却过程中产生的收缩裂纹、剥落以及影响使用寿命等弱点,从而延长炉衬寿命。