Siliciumsteen is het meest voorkomende vuurvaste materiaal van silica. Vanwege zijn hoge sterkte bij hoge temperaturen en belastingverwekingstemperatuur, goede kruipweerstand bij hoge temperaturen en sterke weerstand tegen erosie door zure slakken, wordt het veel gebruikt in industriële productie. sollicitatie. Er zijn over het algemeen drie kristalfasen in siliciumstenen, namelijk tridymiet, cristobaliet en een kleine hoeveelheid achtergebleven kwarts, en de werkelijke dichtheid neemt sequentieel toe. Over het algemeen zijn ware dichtheid, thermische uitzettingscoëfficiënt, tridymiet en restkwartsgehalte de meest kritische prestatie-indicatoren voor het karakteriseren van silicabakstenen. Tijdens het bakproces, hoe groter de mate van omzetting van kwarts in tridymiet met een stabiel volume en cristobaliet met uitstekende prestaties bij hoge temperaturen, hoe minder restkwartsgehalte en hoe lager de werkelijke dichtheid van de silicabaksteen, hoe beter de volumestabiliteit bij hoge temperatuur. Tijdens gebruik De verdere expansie is ook kleiner.
1. Selectie van grondstoffen voor silicabakstenen
Het silica dat geschikt is voor vuurvaste materialen is voornamelijk kwartsiet, dat kan worden onderverdeeld in kristallijn silica en gecementeerd silica volgens het type structuur. Over het algemeen is de zuiverheid van kristallijn silica hoog, is de grondstofdichtheid groot, zijn de kwartskristaldeeltjes groter en is de transformatiesnelheid laag bij verhitting; gecementeerde silica bevat vaak een kleine hoeveelheid onzuiverheden, de zuiverheid is relatief laag en de kwartsdeeltjes in de gecementeerde silica zijn klein in kristallen. Het cementgehalte is meer, de conversiesnelheid is sneller bij verwarming. Daarom moet een redelijk productieproces worden geformuleerd op basis van de kenmerken van silica-grondstoffen om silicabakstenen te produceren die geschikt zijn voor verschillende doeleinden.
Kristallijn silica en gecementeerd silica hebben hun eigen voor- en nadelen. Het is ook een goede keuze om de twee samen te voegen om hun respectieve voordelen ten volle te benutten.
2. De keuze van de mineralisator
In het productieproces van silicabakstenen wordt vaak een bepaalde hoeveelheid mineralisator geïntroduceerd. Zijn functie is voornamelijk om de mineralisator en SiO2 of andere onzuiverheden te gebruiken om een laagsmeltende vloeibare fase bij hoge temperatuur te vormen, die de omzetting van kwarts in tridymiet en vierkant kwarts tijdens het bakproces bevordert. Kwarts kan ook de snelle expansie van het volume bufferen die wordt veroorzaakt door de snelle faseverandering tijdens het bakproces, wat leidt tot het losraken en barsten van het product.
At present, the widely used mineralizers are lime and iron scale. Lime is usually added in the form of lime milk. It can not only increase the strength of the brick after forming, but also can react with SiO2 in the low-temperature firing stage (600~700℃) to increase the strength of the brick. Wollastonite can form a liquid phase with other mineralizers to convert quartz to tridymite. Iron scale is often added as a mineralizer at the same time as lime, which can significantly reduce the temperature and viscosity of the liquid phase and reduce product cracks. In order to make the scales evenly distributed in the ingredients to achieve a good mineralization effect, the mass fraction of particle size ≤0.088mm is required to be >80 procent. Naast kalk- en ijzerschubben is ook aangetoond dat fluoriet- en veldspaatcomposiet, MnO2 en C3S een positief effect hebben bij het bevorderen van de vorming van tridymiet.
Naast het type mineralizer is ook de deeltjesgrootte van de mineralizer belangrijker. Hoe fijner de deeltjesgrootte van de mineralisator, hoe gelijkmatiger deze in de kiezelhoudende grondstof is verdeeld en hoe beter het effect. Mineralisatoren op nanoschaal hebben een goede dispergeerbaarheid en een hogere mineralisatie-efficiëntie, waardoor de interne deeltjes van kiezelhoudende producten en de volume-uitbreiding en samentrekking tussen de deeltjes in het proces van kristaltransformatie een betere synchronisatie krijgen, waardoor de volumespanning veroorzaakt door Crack-poriën wordt verminderd, terwijl de fysieke en mechanische eigenschappen van silicabakstenen, waardoor de werkelijke dichtheid van siliciumhoudende producten wordt verminderd en het gehalte aan achtergebleven kwarts in de producten wordt verminderd.
3. Introductie van additieven.
Voor verschillende doeleinden moeten bepaalde eigenschappen van silicabakstenen, zoals thermische geleidbaarheid, slijtvastheid en thermische schokbestendigheid, verder worden versterkt. Op dit moment moet, naast de rationele selectie van silica-grondstoffen en de toevoeging van geschikte mineralisatoren, een bepaalde hoeveelheid additieven worden geïntroduceerd om het gewenste effect te bereiken.
Het toevoegen van SiC aan silicabakstenen kan de vorming van tridymiet bevorderen, de thermische uitzettingssnelheid en kruipsnelheid verminderen, de thermische geleidbaarheid en de buigsterkte bij hoge temperaturen verhogen; het toevoegen van Si3N4 kan de thermische schokstabiliteit van silicabakstenen verbeteren, en de toegevoegde hoeveelheid is 5 procent, het heeft een hoger gehalte aan tridymiet en een dichte microstructuur; metaal en zijn oxiden als additieven zoals TiO2 toegevoegd aan siliciumhoudende vuurvaste materialen kunnen de schijnbare porositeit van het materiaal verminderen, de bulkdichtheid verhogen, het resterende kwartsgehalte verminderen en het tridymietgehalte verhogen om de materiaalsterkte en brandwerendheid te optimaliseren.
