Al2O3-SiO2系耐火材料2.ppt

Al2O3-SiO2系耐火材料 分类： 硅质—SiO2  硅酸铝质— Al2O3--SiO2 氧化铝质—Al2O3应用：冶金工业（高炉、热风炉、蓄热室、加热炉、 均热炉、退火炉及铸锭系统等）、建材工业、 机械工业、石油化工工业、动力工业以及轻工 业等。 水泥回转窑 Al2O3-SiO2二元系相平衡 SiO2—Al2O3系组成与耐火度间的关系 Al2O3-SiO2系耐火材料组成与性能 Al2O3-SiO2系制品的荷重软化变形温度 思考: ◆ 致密状：矿石光滑、细腻，断面均匀；有的组成矿物以水铝石（细晶质到隐晶质）为主，有的以高岭石或叶腊石为主。 ◆ 多孔状：多为纯水铝石构成，结构十分疏松。水铝石一 般都较粗大，有时在孔洞中填有其它矿物，如金红石或石英等。 ◆ 鲕状：结构特别复杂。 ◆ 粗糙状：断面粗糙，略显疏松，但均匀。矿石主要成分为水铝石和高岭石，二者含量相近。 2）构造 3）化学矿物组成及分类 福建、广东 三水铝石型（G型） 三水型 铝矾土 山西、山东、河北、河南、贵州 河 南 山东、山西、湖南 河 南 四 川 1) 水铝石—高岭石(D—K型) 2) 水铝石—叶蜡石(D—P型） 3) 勃姆石—高岭石(B—K型） 4) 水铝石—伊利石(D—I型） 5) 水铝石—高岭石—金红石 (D—K—R型） 一水型 铝矾土 主要分布 亚类型 基本类型 ＞1770 ＜0.7 ＜2.0 45～55 四级 ＞1770 ＜0.6 ＜2.5 55～60 三级 ＞1770 ＜0.6 ＜2.5 60～70 二级 ＞1770 ＜0.6 ＜2.5 70～75 一级 ＞1770 ＜0.5 ＜2.0 ＞75 特级 CaO Fe2O3 Al2O3 耐火度，℃ 化学成分， ％ 级别 耐火材料用铝矾土（生料）的等级划分 灰色、质轻又软，易碎，结构均匀 1.0～21.8 42～52 三等 灰色、结构疏松，具有较多的鲕状体 1.8～2.8 50～60 二等（乙） 灰白色、结构尚致密，具有少量鲕状体 2.8～5.5 60～68 二等（甲） 浅灰色、重而硬，结构致密均匀 5.5～20 68～76 一等 灰色、重而硬，结构致密均匀 ＞20 ＞76 特等 外 观 特 征 Al2O3／SiO2 Al2O3,% 矾土等级 水铝石—高岭石类(D-K型)铝矾土的分类及特征 4） 高铝矾土的加热变化 —— 分解阶段； —— 莫来石化阶段； —— 重结晶烧结阶段。 α-Al2O3·H2O→α-Al2O3+H2O↑ （400-600℃） Al2O3·2SiO2·2H2O→Al2O3·2SiO2+2H2O↑ （600℃左右） 3（Al2O3·2SiO2）→3Al2O3·2SiO2+4 SiO2 （980℃左右） 3α-Al2O3+ 2SiO2→3Al2O3·2SiO2 （1200-1500℃） △ V≈+10% ↑ 二次莫来石化 同上 1500℃左右 最易 45～55 Ⅳ级 因高岭石多，水铝石少，二次莫来石化程度弱 1500℃左右 最易 55～60 Ⅲ级 二次莫来石化强烈 1600～1700℃ 最难 60～70 Ⅱ级 一定程度的二次莫来石化 1500～1600℃ 较难 70～75 Ⅰ级 因高岭石少，水铝石多，二次莫来石化程度弱，可能还有TiO2 1600～1700℃ 较易 ＞75 特级 原因 烧结温度 烧结 情况 Al2O3，％ 等级 不同等级铝矾土的烧结情况 相同点：高铝制品的生产工艺流程与多熟料粘土质制品生产工艺流程相似。 不同点：二次莫来石化反应。 4.2 高铝质制品生产工艺要点 减轻二次莫来石化反应措施： （1）熟料的严格拣选分级 （2）合理选择结合剂的种类和数量 —— 结合粘土尽可能少加（5～10%） —— 用生矾土细粉代替结合粘土 —— 用高铝矾土和结合粘土粉按比例配合 （3）熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入 （4）合适的颗粒组成 —— 适当增加细粉数量（45～50%） —— 适当增大粗颗粒的尺寸和数量