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耐火浇注料用超微粉的品种及制备方法

文章编辑:耐火材料 发表时间:2021-07-14 浏览次数:
超微粉技术是低水泥系列耐火浇注料的关键技术,它与高效外加剂的巧妙运用,是该类耐火浇注料的两大支柱,是缺一不可的。超微粉技术系指超微粉的种类、制法、技术功能及其作用原理等。
 
(一)超微粉及其种类
超微粉和微粉也称作超细粉和细粉,普通用其颗粒尺寸作为断定规范。颗粒尺寸系以μm度量,为与传统的细粉相区别,故称超微粉和微粉。
超微粉和微粉的颗粒尺寸普通不大于90μm。二者的粒度界线,各行业间并不一致。精细陶瓷等行业,规则较严,要求较高。在耐火材料行业中,国内外普遍以5μm作为二者的划分界线,即不大于5μm的粉料称为超微粉,大于5μm的粉料称作微粉。
在耐火材料行业中,初级烧成砖和不定形耐火材料,特别是致密高强黏土结合耐火浇注料和低水泥系列耐火浇注料中,微粉和超微粉的使用,越来越多,功能明显提高,本钱也随之添加。因而,应从耐火浇注料的功能及其本钱等方面综合思索,选择适合的超微粉或微粉。
超微粉和微粉的种类较多,次要有活性SiO2粉、α-Al2O3粉、白刚玉粉、棕刚玉粉、莫来石粉、镁铝尖晶石粉、高铝粉、SiC粉、电熔镁砂粉和锆英石粉等,其细度可依据用户要求制造。表1为几种超微粉的化学成分和粒度组成。
表1几种超微粉的化学成分和粒度组成(%)

 
该当指出,超微粉和微粉的定义,系以粒度为5μm划分的。一般来说,粒度越小,耐火浇注料的功能改善越大,但本钱成倍的添加。因而,在超微粉的实践使用中,不大于5μm的粉料普通占40%~80%,尚含有20%~60%的微粉。该类粉料,也概言之为超微粉。
 
另外,还有C>95%的石墨超微粉,粒度为1~2μm;BN>98%的氮化硼超微粉,粒度为0.038mm(400目);Al>65%和N>32.5%的氮化铝超微粉,粒度为4~5μm等。
(二)超微粉的制法
超微粉对不定形耐火材料功能的改善和进步,有共同功用,惹起人们的极大关注。使用超微粉技术,创始了新一代耐火浇注料,推进了不定形耐火材料的开展,也促进了超微粉消费技术的进步。
超微粉的制法,分为机械粉碎法和化学制取法两大类。前者生产工艺复杂、产量大、微粉无聚会和成本低;后者制取的产品纯度高、颗粒小且易控制其外形和粒度散布,但本钱较高且易聚会。
采用传统的粉磨机,难以消费超微粉。因而,国内外开发了不少类型的超微粉粉磨机,次要有无研磨介质的自磨机、涡轮搅拌磨机、超微粉球磨机、环缝式球磨机、振动粉磨机和悬辊摆式磨粉机等,普通可消费超微粉,但产品纯度较差,消费效率较低。德国研制的气流磨也属于机械粉碎设备,其原理是用气流将小于180目的细粉悬浮自碰撞成超微粉,可制取粒度<44μm的各品级产品,均匀粒径能到达I~4μm。该设备消费效率高、不污染环境,产品纯度高、颗粒小、不聚会,是较理想的消费超微粉设备。
超微粉的化学制取法较多,次要分为溶液法、气相法、盐分解法和固相法等。消费超微粉种类不同,所采用的办法也不同;有的办法也可消费多种类的超微粉。
溶液法次要用于消费各种氧化物超微粉,并可掺入有用的外加剂。首先将硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐等盐类制成溶液,再与物料混合服烧后,粉磨和除去溶剂。由于除去溶剂的办法不同,又分为溶剂蒸发法和沉淀过滤法两类工艺流程,取得的超微粉纯度高、颗粒小且尺寸散布范围窄,但易聚会。最近,采用溶胶一凝胶法消费了氧化铝、氧化锆和莫来石等多种氧化物粉末,特点是纯度高、易于烧结。
气相法消费的超微粉纯度高、颗粒聚会少,固相法消费的粉末本钱较低。这两种办法不但能消费氧化物粉末,也可以消费非氧化物粉末。
盐分解法是用高纯度的盐直接分解成所需求的氧化物粉末,如氧化铝等。其产品纯度较高,生产成本较低,但粉末易聚会,需经粉磨后运用。
活性SiO2粉也叫作硅灰、凝聚二氧化硅或微二氧化硅,是消费金属硅或硅铁合金的副产品。在电弧炉中,石英约于2000℃的温度下被大部分还原成硅,同时也发生了SiO气体,随烟气逸出炉外。SiO气体遇到空气时,被氧化成SiO2,即凝聚成十分巨大且具有活性的SiO2颗粒,则称为活性SiO2粉。经过除尘安装搜集,即为成品。硅灰消费成本低、颗粒小、有活性,在不定形耐火材料中广泛应用。
 
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