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性能要求
耐火度:耐火骨料應具有較高的耐火度,能夠在高溫環境下保持穩定的物理和化學性質,不發生軟化、熔融或變形。一般來說,耐火度應不低于 1580℃。
體積穩定性:在高溫下,耐火骨料應具有良好的體積穩定性,不發生明顯的膨脹或收縮。否則,會導致耐火材料產生裂縫、剝落等缺陷,影響其使用壽命。
化學穩定性:耐火骨料應具有良好的化學穩定性,能夠抵抗爐渣、金屬液、氣體等的侵蝕。不同的使用環境對耐火骨料的化學穩定性要求不同,例如,在堿性爐渣環境中,應選用堿性耐火骨料。
熱震穩定性:耐火骨料需要具備良好的熱震穩定性,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構,提高耐火材料的強度和抗侵蝕性。
按化學組成分類
硅質骨料:主要成分是二氧化硅(SiO?),如石英砂、硅石等。硅質骨料具有高耐火度、低膨脹系數和良好的耐磨性,常用于玻璃窯、焦爐等耐火材料中。
鋁質骨料:以氧化鋁(Al?O?)為主要成分,包括鋁礬土、剛玉等。鋁質骨料具有較高的耐火度、良好的熱穩定性和抗侵蝕性,廣泛應用于冶金、化工、建材等行業的高溫爐窯中。
鎂質骨料:主要成分為氧化鎂(MgO),如菱鎂礦、海水鎂砂等。鎂質骨料具有良好的耐高溫性能、抗堿性渣侵蝕能力和高溫強度,常用于堿性轉爐、電爐爐襯等耐火材料中。
白云石質骨料:主要成分是碳酸鈣鎂(CaMg (CO?)?),經過煅燒后得到白云石砂。白云石質骨料具有較好的抗渣性和耐火度,常用于鋼鐵冶金行業的盛鋼桶、中間包等耐火材料中。
鋯質骨料:主要含有氧化鋯(ZrO?),如鋯英石砂。鋯質骨料具有高熔點、低熱導率和良好的抗熱震性,常用于陶瓷、玻璃等行業的高溫窯爐中,可提高耐火材料的抗侵蝕性和隔熱性能。
按生產工藝分類
天然耐火骨料:直接從自然界中開采并經過簡單加工處理的耐火骨料,如天然石英砂、鋁礬土等。這類骨料資源豐富、價格相對較低,但質量可能存在一定的波動。
人工合成耐火骨料:通過人工合成方法制備的耐火骨料,如電熔剛玉、燒結鎂砂等。人工合成耐火骨料具有純度高、性能穩定等優點,但生產成本較高。
澆注料理想的狀態是:耐火骨料配比是粗骨料所造成的空隙恰好被細骨料所填滿,兩者間的空隙又被耐火粉料所填充,無不足也無剩余,達到大的堆積密度,以便獲得佳的性能。
熱導率
粗粒度骨料的孔隙較大,氣體含量較多,而氣體的熱導率較低,所以粗粒度骨料含量較高的耐火材料熱導率相對較低,具有較好的隔熱性能。
細粒度骨料填充孔隙后,減少了氣體的含量,使熱量傳遞更加容易,熱導率會有所提高。因此,可通過調整耐火骨料的粒度來控制耐火材料的熱導率,以滿足不同工業爐窯對隔熱或導熱性能的要求。
破碎加工是另一種重要的加工方式。通過破碎機等設備的破碎作用,耐火骨料被加工成不同粒度的顆粒。這些顆粒的粒度大小和形狀直接影響著耐火材料的整體性能。因此,在破碎加工過程中,需要選擇合適的設備和技術參數,以骨料的粒度和形狀符合要求。
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一般是以所采用的骨料材質而命名的,如以高鋁礬土熟料作骨料的耐火澆注料或耐火搗打料,稱為高鋁質澆注料或高鋁質搗打料 。
耐火骨料按大小可分為粗骨料、中骨料和細骨料。一般顆粒尺寸大于5mm的稱為粗骨料;5mm~3mm的稱為中骨料,3mm以下地稱為細骨料。也可以根據客戶要求生產各種規格,例如5-10mm,10-15mm等等,骨料臨界粒徑根據襯體厚度而定。耐火骨料具有含鋁量高、含鐵量低、硬度高、熱膨脹系數小、耐火度高、密度大、熱化學性能穩定等特點。
耐火骨料按材質分有粘土質、高鋁質、剛玉質、硅質、鎂質、鎂鋁尖晶石質耐火骨料等。
按氣孔率分可分為致密骨料(又稱重質骨料)和輕質骨料(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。輕質骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質骨料又可分為普通輕質骨料、超輕質骨料和特種輕質骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。
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