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耐火磚廠家為您分析耐火材料的制作工藝性質有哪些

編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2016-05-29

耐火磚

      本文 耐火磚廠家為您分析耐火材料的制作工藝性質有哪些?

       耐火原料的工藝性質主要取決于原料的礦務組成與顆粒組成,與耐火材料的制造工藝密切相關。這類性質主要有粒度與顆粒尺寸分布,細度與比表面積,可塑性與結合性,干燥收縮與燒成收縮,燒結溫度與燒結范圍等。

 
       一、粒度與顆粒尺寸分布
 
       粒度是指耐火原料的顆粒大小。顆粒尺寸分布(Particle Size Distribution,簡寫PSD)是指連續的、不同粒度級別(以mm,μm或篩孔網目表示)范圍內,各粒度級別的顆粒所占的重量百分比。粘土類原料的顆粒尺寸分布對       其可塑性、干燥性能、燒成性能都有很大影響。原料的顆粒尺寸分布對耐火制品的體積密度、氣孔率、機械強度及熱震穩定性等的影響也十分明顯。要想得到質量穩定的耐火材料,除對原料的化學礦物組成有所要求外,對其顆粒尺寸分布也應有明確要求。
 
       顆粒尺寸分布的測定通常用篩分分析與顆粒分析儀。篩分分析有干法篩分與水法篩分。由于受篩網孔徑的限制,篩分分析適合于做較粗顆粒(>10μm)的顆粒分布測定。顆粒分析儀通常用于黏土及微分等級細顆粒的尺寸分布測定。
 
       二、細度與比表面積
 
       細度表示粉狀原料的粗細程度,常以標準篩的篩余百分數或比表面積表示,也可用顆粒大小的百分比組成或單位重量物料的平均直徑來表示。細度與粒度沒有嚴格的區別,只是前者習慣于細粉狀原料粗細程度的表示。
比表面積是指單位質量的原料所具有的表面積,單位為m/g。比表面積分外表面積和內表面積。理想的非孔性原料只有外表面積;但帶有氣孔的原料除外表面積之外尚有內表面積。比表面積的測定方法較多,常用的有氣體吸附法、有機分子吸附法和透氣法等。
 
       三、可塑性與結合性
 
       物質受外力作用后發生變形而不產生裂紋,在外力解除后,變形的形態仍然保留而不再恢復原狀的性能稱為可塑性??伤苄允墙Y合粘土的一個重要的成型工藝指標??伤苄耘c固體顆粒吸附水的性能、比表面積和水量有關,如黏土加水后,由于在大量黏土顆粒表面吸附一層水膜,使顆粒間既便于在外力作用下滑移,又具有一定的結合力,因而具有較高的可塑性。
 
       可塑性的測量有可塑性指數法與可塑性指標法,也有用可塑水分來衡量的??伤苄灾笖凳侵改嗔铣士伤軤顟B時,含水量的變化范圍,其值等于液性限度(液限)和塑性限度(塑限)之差。液限是泥料呈可塑狀態時的上限含水量,當含水量超過液限時,泥料呈半固體狀態。液限與塑限之差,以百分數表示即為可塑性指數。
 
       可塑性指標代表泥料的成型性能。方法是將泥團加工成直徑為45mm的球體,置入可塑儀中,加重力壓縮至開始出現裂紋為止??伤苄灾笜耸悄嗲蛟谕饬ψ饔孟碌淖冃纬潭?,即應力與應變之乘積,計算公式如下:
 
       可塑性指標 S=(d-b)G
 
       式中:d——泥球原始直徑,cm;
 
       b——受重力壓縮后泥球的高度,cm;
 
       G——泥球受壓而出現條裂紋時的載荷,kg

       粘土的可塑性按可塑性指數或可塑性指標可以分為四級,其對應關系如表1所列。
 
       表1粘土的可塑性等級
 
可塑性等級
可塑性指數/%
可塑性指標/kg·cm
強塑性
中塑性
弱塑性
非塑性
>15
7~15
1~7
<1
>3.6
2.5~3.6
<2.5

       影響粘土可塑性的因素很多。一種是粘土礦物的生成年代、礦物種類、結晶形態和結晶度。由有序度高的高嶺石組成的高嶺土,可塑性低;由有序度低的高嶺石組成的高嶺土則與之相反。另外粘土的粒度、陽離子交換性、可交換性陽離子種類均影響其可塑性。幾種常用結合粘土的可塑性對比列于表2中。
 
粘土名稱
生成年代
高嶺石有序度
粒度
可塑性指數/%
耐火粘土
軟質
古生代
有序及無序
一般7~15,可達26
半軟質
古生代
有序及無序
稍細
一般1~7,可達12
硬質
古生代
常為有序
深加工后,可達12~24
高嶺土
新、中生代
無序及有序
稍細
一般3~9,加工后可達24
多水高嶺土
新生代
10A埃洛石
很細
一般15~38,可達45
球粘土
新生代
常為無序
很細
一般20~36,可達47

       在實際生產中,增加原料可塑性的主要方法有:
 
       ① 選料,除去其中的非可塑性雜質,如石英等;
 
       ② 將選料細磨,增加其分散度;
 
       ③ 加入適量可塑性物質結合劑,如紙漿廢液、糊精等;
 
       ④ 對泥料進行真空擠出處理;
 
       ⑤ 延長困料時間。
 
       原料的結合性是指粘土類原料與非塑性原料結合,形成可塑性泥團并具有一定的干燥強度能力。結合粘土的結合性通常以能夠形成可塑性泥團時所加入標準石英砂(顆粒組成0.25~0.15mm占70%,0.15~0.09mm占30%)的數量和干燥后的抗折強度來反映。一般可塑性強的粘土,其結合能力也強(也有例外,如南寧球粘土很純而粒度細,可塑性很好。但因表面能大吸附水多,干燥時脫水收縮大,產成的裂隙多致使干燥強度差。其可塑性指數可達36~47,而抗折強度僅為0.48Mpa。


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