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《硅酸鋁系耐火材料硅質(zhì)耐火材料教學提綱.ppt》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、硅酸鋁系耐火材料硅質(zhì)耐火材料按晶相組成可以分為:莫來石質(zhì)、剛玉質(zhì)、剛玉-莫來石質(zhì)。應(yīng)用:冶金工業(yè)(高爐、熱風爐、蓄熱室、加熱爐、均熱爐、退火爐及鑄錠系統(tǒng)等)、建材工業(yè)、機械工業(yè)、石油化工工業(yè)、動力工業(yè)以及輕工業(yè)等。9/5/20212材料科學與工程學院72~78%可分為兩個子二元系:α-Al2O3-A3S2A3S2-SiO2§3.1Al2O3-SiO2系相組成情況一、Al2O3-SiO2二元系的情況205017239/5/20213材料科學與工程學院1、Al2O3/SiO2的連續(xù)變化,可以生產(chǎn)出剛玉質(zhì)、I、II、III等高鋁
2、質(zhì),粘土質(zhì)、半硅質(zhì)、硅質(zhì)耐火材料;2、莫來石組成為產(chǎn)品種類明顯變化的分界線;莫來石組成:Al2O3:71.8%,SiO2:28.2%熔點:1850℃實際上,莫來石組成不固定,Al2O3:72-78%3、Al2O3/SiO2>莫來石組成的高鋁磚(特等、一等和高二等)、剛玉磚基本晶相組成為:莫來石、剛玉或剛玉。Al2O3/SiO2<莫來石組成的高鋁磚(低二等、三等)、粘土磚、半硅磚和硅磚基本晶相組成為:SiO2、莫來石或SiO2。9/5/20214材料科學與工程學院制品名稱Al2O3含量,%主要礦相化學性質(zhì)硅質(zhì)>93%(SiO
3、2)鱗石英、方石英殘余石英、玻璃相酸性半硅質(zhì)15~30石英變體、莫來石、玻璃體半酸性粘土30~46莫來石~50%)石英變體、玻璃體弱酸性Ⅲ等高鋁磚46~60莫來石(60~70%)石英變體、玻璃體弱酸性Ⅱ等高鋁磚60~75莫來石、少量剛玉、玻璃體弱酸性Ⅰ等高鋁磚75莫來石、剛玉、少量玻璃體似中性剛玉磚95~99剛玉、少量玻璃體中性表Al2O3-SiO2系耐火材料的分類及主要礦相9/5/20215材料科學與工程學院①SiO2與莫來石之間有一低共熔點(1587±10℃),共溶組成為Al2O3:5.5%,SiO2:94.5%.E1
4、點距SiO2一側(cè)很近,如果在SiO2中加入1%的Al2O3,根據(jù)杠桿規(guī)則,在1587℃將會產(chǎn)生1:5.5=18.2%的液相.所以,硅磚中要防止Al2O3混入.②1587~1700℃,液相線較陡(說明液相增加速度慢);1700℃以上,液相線較平(說明液相增加速度較快)*以上說明:粘土制品的荷重軟化開始溫度低,荷重軟化溫度范圍寬。4、A3S2-SiO2子系統(tǒng)9/5/20216材料科學與工程學院5Al2O3-A3S2子體系5、結(jié)論:固液相數(shù)量及其比例、共熔溫度、及液相隨溫度升高的增長速度決定制品的高溫性能。A3S2熔點為1850
5、℃,Al2O3:2050℃以及低共熔點1840℃,都很高,因此莫來石和剛玉質(zhì)的耐火材料性能優(yōu)良。Al2O3含量高,則剛玉生成量越高,使液相生成溫度越高。9/5/20217材料科學與工程學院SiO2-Al2O3系組成與耐火度間的關(guān)系9/5/20218材料科學與工程學院本節(jié)重點:◆SiO2變體及晶型轉(zhuǎn)變◆ 鱗石英的熔點及結(jié)晶特性◆ 礦化劑的選擇原則及其種類◆ 硅磚的生產(chǎn)工藝及其性能3.2硅質(zhì)耐火材料RefractoriesofSiO2system9/5/20219材料科學與工程學院簡介:定義:以SiO2為主要成分(93-98%
6、)的耐火制品,包括硅磚、特種硅磚、石英玻璃及其制品。分類:普通硅磚高密度硅磚→超高密度硅磚一、定義及分類9/5/202110材料科學與工程學院普通硅磚高密度硅磚超高密度硅磚耐火度(SK)321/23332真比重2.3092.3112.302顯比重2.302.302.26體積密度g/cm31.801.851.93顯氣孔率%21.619.514.6透氣度cc/Sec0.1210.1030.035常溫耐壓強度MPa606295抗折強度MPa室溫1919.921.1高溫1480℃55.511.6常溫彈性模數(shù)MPa1.301.351
7、.76熱膨脹率1000℃,%1.171.201.18重燒變形1450℃×2h,%000荷重軟化點T1℃162016301630熱傳導率Kcal/m·h·℃350℃1.391.61800℃1.661.96不同密度硅磚物理性能對比9/5/202111材料科學與工程學院不同密度硅磚化學礦物組成對比普通硅磚高密度硅磚超高密度硅磚化學成分%LOI0.180.140.16SiO295.6095.8596.06TiO20.100.070.07Al2O30.950.960.85Fe2O30.550.590.54CaO2.002.101.9
8、6MgO0.060.060.15Na2O0.060.080.07K2O0.180.100.14礦物組成%石英<1<1<1鱗石英636153方石英1821269/5/202112材料科學與工程學院13中國LPBG-96中國LBG-96德國DIDER日本旭硝子美國VEGA英國皮爾金頓SiO2%97.696.