耐火材料氧化硅质耐火材料.ppt

1、氧化硅质耐火材料,二氧化硅的同素异晶转变 硅砖生产 硅砖的性质和使用 其他氧化硅质耐火制品,氧化硅质耐火材料是指以二氧化硅SiO2为主成分的耐火材料。 主要制品：硅砖+不定形硅质耐火材料+石英玻璃制品。 酸性耐火材料，抵抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，耐磨。导热性好，在600以上使用时耐热震性较好，而在600以下使用时耐热震性很差。 用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉以及其他热工设备。 三种晶型：石英，方石英，鳞石英 石英：熔点1600，高温转变为方石英和鳞石英，伴随体积膨胀； 方石英：熔点1723，有利于提高耐火度； 鳞石英：熔点1670，网状结构，有利于提高荷重软化温度,二氧化硅在加热过

2、程中，在不同的温度下以不同的晶型存在，在一定条件下相互转变，并伴随有体积变化。,第一节 二氧化硅的同素异晶转变,迟钝型转变 不可逆 快速型转变 可逆,第一节 二氧化硅的同素异晶转变,迟钝型转变 不可逆 晶型变化，消耗能量大，转变温度高，转变速度慢 快速型转变 可逆 晶型不变化，消耗能量小，转变温度低，转变速度快,Question: 1.如何实现迟钝型转变？ 2、如何减少转变的体积效应？,第二节 硅砖生产,石英岩 脉石英 石英砂岩 燧石岩 石英砂,一、原料硅石,第二节 硅砖生产,工艺特点： 使用前原料必须拣选，冲洗。 原料中加入废硅砖以减少烧成膨胀。 原料不经煅烧，直接配用破碎和筛分后的硅石颗粒

3、料和细粉。 需加矿化剂(3%-4%)。,二、生产工艺流程,矿化剂,作用（催化剂/缓冲热应力）： 在烧成时加速石英转化为鳞石英和方石英，同时仍保持其耐火度并防止松散和开裂。 常用矿化剂： CaO：石灰乳，常温时做结合剂，烧成时做矿化剂 FexOy：轧钢皮，氧化铁含量大于90%，减少裂纹 具体情况具体对待： 焦炉用硅砖：FeO促进2CO=CO2+C反应，使碳素在硅砖的气孔中沉积和石墨化，从而引起焦炉炉体松散。 用MnO代替FeO,第三节 硅砖的性质和使用,一、化学矿物组成,第三节 硅砖的性质和使用,二、真密度和体积密度,一般硅砖的真密度在2.388gcm3以下，优质硅砖在2.332.34gcm3范

4、围内，硅石为2.652cm3。根据真密度可以判断硅砖的矿物组成。 硅砖的体积密度与气孔率有关。一般硅砖的显气孔率为1725，体积密度为1.8一1.95gcm3。 硅砖的成型压力愈高，体积密度愈大。增大体积密度可以提高硅砖的结构强度、导热性和抗渣能力。,第三节 硅砖的性质和使用,三、耐火度 1600一1730。随着SiO2含量、晶型、杂质种类及数量的不同而略有变化。SiO2含量愈高耐火度愈高，杂质含量愈多则耐火度愈低。 四、荷重软化温度 一般为1620一1670，与其耐火度接近。影响因素主要是砖中杂质种类、数量和晶型与密实状况等。 五、高温体积稳定性 热膨胀+晶型转变导致的体积膨胀。,第三节 硅

5、砖的性质和使用,六、耐热震性 在850下水冷仅为12次。其原因在于温度剧烈变化时，硅砖内部的结晶发生快速型转变，体积突然膨胀或收缩，产生较大的内应力所致。 当使用温度在600以上波动时，由于结晶不发生快速型转变，耐热震性较好。 七、抗渣性 对酸性及弱酸性炉渣和含腐蚀性炉气的侵蚀有很强的抵抗能力。对含CaO和FeO有一定的抵抗能力。 八、使用 焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉以及其他热工设备。用硅砖砌筑焦炉炭化室隔墙，在高温下具有良好的稳固性和气密性，使用寿命可达10-15年。,12,Question: 钢铁冶炼设备所需的最高温度通常是多少？ 高炉，转炉，电炉，焦炉，热风炉，铁水包，钢包，连铸设备，

6、,第四节 其他氧化硅质耐火制品,一、高密度高导热性硅砖 为了适应焦炉大型化和强化生产的需要，对焦炉硅砖的质量提出了更高的要求。在保证焦炉稳固性和机械强度的前提下，适当减薄炭化室隔墙的厚度，以强化传热过程，缩短炭化时间。因此需要生产具有密度高、结构强度大和导热性能高的硅砖。 掺加CuO、Cu20、TiO2、Fe2O3等导热能力高的金属氧比物，一般采用高硅质原料，经高压成型。 气孔率为16左右，体积密度超过1.95gcm3。导热系数大于18Wm，机械强度高。 随着金属氧化物的掺入，硅传导热能力显著提高，但对制品的耐火度、荷重软化温度有影响。,第四节 其他氧化硅质耐火制品,二、石英玻璃制品 耐高温。

7、石英玻璃的软化点温度约1730，可以在1100下长时间使用，短时间最高使用温度可达1450。 耐腐蚀。石英玻璃几乎不与除氢氟酸外的其他酸类物质发生化学反应，其耐酸能力是陶瓷的30倍，不锈钢的150倍。 热稳定性好。石英玻璃的热膨胀系数极小，能承受剧烈的温度变化，将石英玻璃加热至1100左右，放入常温水中也不会炸裂。 透光性能好。石英玻璃在紫外到红外的整个光谱波段都有较好的透光性能。 电绝缘性能好。石英玻璃的电阻值相当于普通玻璃的一万倍，是极好的电绝缘材料，即使在高温下也具有良好的电性能。,第四节 其他氧化硅质耐火制品,作为耐火材料有两类： 1、石英玻璃制品 2、石英玻璃璃再结合制品。 应用： 连续注钢的浸入式、水口砖、长型水口； 浮法玻璃生产中的闸板砖、流槽； 浮法玻璃生产中的盖板砖、X边砖、压缝砖等； 特种玻璃熔化用的石英陶瓷坩埚； 玻璃水平钢化炉用的石英陶瓷辊； 生产铝