無(wú)機(jī)非工學(xué)第二章硅酸鋁質(zhì)耐火材料

1、 第二節(jié)第二節(jié) 硅酸鋁質(zhì)耐火材料硅酸鋁質(zhì)耐火材料 硅酸鋁質(zhì)耐火材料是以硅酸鋁質(zhì)耐火材料是以Al2O3和和SiO2為基為基本化學(xué)組成的耐火材料，品種有：半硅磚、粘本化學(xué)組成的耐火材料，品種有：半硅磚、粘土磚、硅線(xiàn)石磚、莫來(lái)石磚、剛玉磚。土磚、硅線(xiàn)石磚、莫來(lái)石磚、剛玉磚。一、硅酸鋁制品的物理化學(xué)特性：一、硅酸鋁制品的物理化學(xué)特性： 二、二次莫來(lái)石化過(guò)程：二、二次莫來(lái)石化過(guò)程： 水鋁石水鋁石高嶺石高嶺石脫水脫水脫水分解脫水分解剛玉化剛玉化莫來(lái)石化莫來(lái)石化剛玉再結(jié)晶剛玉再結(jié)晶剛玉結(jié)晶剛玉結(jié)晶方石英方石英二次莫來(lái)石化二次莫來(lái)石化硅酸鹽玻璃硅酸鹽玻璃一次莫來(lái)石晶體一次莫來(lái)石晶體硅酸鹽玻璃硅酸鹽玻璃莫來(lái)石再

2、結(jié)晶莫來(lái)石再結(jié)晶莫來(lái)石再結(jié)晶莫來(lái)石再結(jié)晶 -Al2O3H2O -Al2O3（假相）（假相）+ H2O Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO2（偏高嶺石）（偏高嶺石）+2H2O3（Al2O32SiO2）950 3Al2O32SiO2+4SiO23-Al2O3+2SiO2 1200 3Al2O32SiO2二次莫來(lái)石化，伴隨有二次莫來(lái)石化，伴隨有+10%的體積變化。的體積變化。三、粘土磚的性質(zhì)：三、粘土磚的性質(zhì)： 粘土質(zhì)耐火材料是用天然的各種粘土作原料，將一部分粘土粘土質(zhì)耐火材料是用天然的各種粘土作原料，將一部分粘土預(yù)先煅燒成熟料，并與部分生粘土配合制成預(yù)先煅燒成熟料，并與部分生粘土配合

3、制成Al2O3含量為含量為3046%的耐火制品，屬于弱酸性耐火材料。的耐火制品，屬于弱酸性耐火材料。1. 耐火度：耐火度：耐火度較高（耐火度較高（16001700 ），隨），隨Al2O3含量增多含量增多 而提高。而提高。 對(duì)于對(duì)于Al2O3在在2050%范圍內(nèi)的制品，其耐火度有經(jīng)驗(yàn)公式：范圍內(nèi)的制品，其耐火度有經(jīng)驗(yàn)公式： T(360+ Al2O3-R)/0.228 2. 熱膨脹系數(shù)熱膨脹系數(shù)比較小，在比較小，在4.55.81061，熱，熱 震穩(wěn)定性比較好。震穩(wěn)定性比較好。 3. 高溫荷重軟化溫度高溫荷重軟化溫度低（低（13001400），提高基質(zhì)中），提高基質(zhì)中Al2O3含含量，降低雜質(zhì)含量，

4、可使荷重軟化溫度提高。量，降低雜質(zhì)含量，可使荷重軟化溫度提高。4. 抗侵蝕性能：抗侵蝕性能：A. 堿性氧化物堿性氧化物的侵蝕：堿蒸汽或堿熔液在的侵蝕：堿蒸汽或堿熔液在10001100 時(shí)反應(yīng)，時(shí)反應(yīng)，生成釉（生成釉（Na2OAl2O32SiO2或或Na2OAl2O36SiO2 ），固相分），固相分解，結(jié)構(gòu)破壞。解，結(jié)構(gòu)破壞。B. 酸性氧化物酸性氧化物的侵蝕：的侵蝕：SO3、Cl2，在，在6001000 下，與磚中下，與磚中FeO、CaO、Al2O3等反應(yīng)生成鹽類(lèi)，隨溫度升高而分解發(fā)泡，等反應(yīng)生成鹽類(lèi)，隨溫度升高而分解發(fā)泡，把磚脹破；在還原氣氛中，與磚中的把磚脹破；在還原氣氛中，與磚中的FeO作

5、用，在作用，在400800 下被還原為下被還原為C，C在磚內(nèi)沉積會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，使磚破裂。在磚內(nèi)沉積會(huì)產(chǎn)生很大內(nèi)應(yīng)力，使磚破裂。 粘土磚的理化指標(biāo)粘土磚的理化指標(biāo)氧化鋁氧化鋁% 耐火度耐火度 荷重軟化溫度荷重軟化溫度 顯氣孔率顯氣孔率% 重?zé)€(xiàn)變化重?zé)€(xiàn)變化% 常溫強(qiáng)度常溫強(qiáng)度MPa 1450 ，2h 42 1750 1450 15 00.2 58.8 42 1750 1430 16 00.3 49.0 42 1750 1400 24 00.4 29.4 40 1730 1350 24 00.3 24.5 36 1690 1300 26 00.5 19.6 四、高鋁磚的性質(zhì)四、高鋁磚的性質(zhì)：

6、 1. 耐火度較高耐火度較高，1780。2. 荷重軟化溫度：荷重軟化溫度： 氧化鋁氧化鋁% 耐火度耐火度 荷重軟化溫度荷重軟化溫度 顯氣孔率顯氣孔率% 重?zé)€(xiàn)變化重?zé)€(xiàn)變化% 常溫強(qiáng)度常溫強(qiáng)度MPa 1500 ，2h 75 1790 1520 23 0.4 53.9 65 1790 1500 23 0.4 49.0 55 1770 1470 22 0.4 44.1 48 1750 1420 22 39.2 高鋁磚的理化指標(biāo)高鋁磚的理化指標(biāo)五、應(yīng)用五、應(yīng)用：1. 粘土磚：粘土磚：價(jià)格低廉，熱穩(wěn)定性好，加工成型方便，價(jià)格低廉，熱穩(wěn)定性好，加工成型方便，在使用溫度不高，要求不苛刻的窯爐部位均可使在使用溫度不高，要求不苛刻的窯爐部位均可使用，玻璃熔窯的池底、下層格子磚，被譽(yù)為萬(wàn)能用，玻璃熔窯的池底、下層格子磚，被譽(yù)為萬(wàn)能型的耐火制品。型的耐火制品。2. 高鋁磚：高鋁磚：相對(duì)于粘土磚為好，成型窯玻璃液上部結(jié)相對(duì)于粘土磚為好，成型窯玻璃液上部結(jié)構(gòu)，蓄熱室墻、碹、格子磚。構(gòu)，蓄熱室墻、碹、格子磚。思考題：思考題：1. 依依Al2O3SiO2相圖說(shuō)明，相圖說(shuō)明，Al2O3在在0