特种黏土砖理化指标的he心是低气孔率、高荷重软化温度和高强度。研发的技术思路主要有以下几方面:
(1)原料选择。特种黏土砖,还是黏土砖范畴,al203,含量小于48%,耐火材料行业,故主体原料还是焦宝石,但焦宝石必须要充分烧结并是以莫来石晶相为主的原料。此外,选择m45莫来石。m45莫来石有多种品牌,其中一种是由硬质黏士经过适当处理(如湿法工艺),后经高温煅烧(大于1500℃)而成,此原料以莫来石晶相为主,没有或有少量方石英,余为玻璃相。
(2)合适级配与生产工艺。按结晶化学紧密堆积原理,原料采用粗、中细、微细多级配料,尤其引人微细粉或微粉。生产工艺如结合剂的选择、用量、加入方式、基质均化、烧成制度等参数。
(3)引人易烧结的烧结剂,提高耐火材料的微气孔率。这是开发低气孔高荷重软化温度特种黏土砖的特点与关键所在。
所选的烧结剂是天然复合的三石矿物,粒度微细(-200目或-325目)主要机理是:烧结剂的成分为al2o3-sio2-fe2o3(尚含tio2、r2o)系,此系统在1200~1300℃易形成液相,液相促使莫来石的生成、发育,增多基质的莫来石强化基质,同时封堵材料中气孔,降低材料气孔率。
浮选即泡沫浮选,是根据矿物表面物理化学性质的不同来分选矿物的选矿方法,它是处理三石矿石的主要手段,因为有益矿物多为细粒嵌布。
矿物的可浮性与其对水的亲和力大小有关。凡是与水亲和力大的,容易被水润湿的矿物,难于附着在气泡上,难浮;而与水亲和力小的,不定形耐火材料,不易被水润湿的矿物容易上浮。例如在光滑的石英表面上滴一滴水,那么水就在石英表面扩散开,说明石英的表面是亲水的;若将一滴水滴在石墨的表面时,水滴不扩散而成球形,说明石墨不易被水润湿,是疏水的。据此,可以讲浮选是以矿物被水润湿性不同而分选的选矿方法。一般把矿物易浮与难浮的性质称为矿物的可浮性。
矿物的可浮性,并非固定不变的,可以通过浮选药剂处理来改变,使要浮的矿物能有选择地附着于气泡上,从而达到选矿的目的。
原冶金部建筑研究总院与原焦作耐火材料厂合作,为宝钢二期、三期工程生产了高炉用硅线石砖。使用部位是炉底保护砖、炉喉内衬及风口组合砖。
该砖是以硅线石、红柱石和烧结莫来石为主要原料,加入部分超微粉和结合剂,采用高压成型或震动加压成型,在隧道窑烧成。烧成温度为1390~1400℃保温10~16h。
硅线石砖配料比:硅线石30%~40%,红柱石+莫来石为35%~55%,耐火材料,矾土10%~15%,生黏土5%~10%。 该厂生产的硅线石砖,使用硅线石和红柱石复合材料。硅线石精矿粒度:
0.250~0.149mm 约10%~20%,0.149~0.104mm 约27%~60%,0.104
0.074mm约12%~28%,小于0.074mm约30%~48%。此种粒度在制砖时作为中间颗粒使用。
红柱石与硅线石分解温度不同,在约1400c煅烧温度下,制品中硅线石晶体尚未转化,红柱石晶体转化未完全,耐火材料知识,因此在使用过程中,这些晶体继续莫来石化伴随的微量膨胀,又---抵消制品在高温下液相量增多而产生的收缩,提高制品的荷重软化温度。同时高压成型又起到降低气孔率,增加强度的作用。
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