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硅砖受化学成分含量的影响

发布日期:2019-07-23 09:06 浏览次数:

在硅砖的生产过程中,CaO、Fe2O3、Al2O3含量对硅砖的影响如下:

①CaO、Fe2O3含量对硅砖的影响

硅砖中除含有大量的SiO2外还有少量的CaO。一般硅砖中含CaO为2%左右。但CaO并非均匀地分布在硅砖中。硅砖中石英骨料里不含有CaO,CaO主要集中在结合物中。占硅砖体积20%?30%的结合物中含有CaO量高达7%?8%。结合物中含有这么多的CaO,但其软化熔融温度并不比不含CaO的石英颗粒低多少,这主要是由CaO-SiO2系统中的特殊性质决定的(相图如图1所示),在CaO-SiO2系统中形成4个化合物:硅酸三钙Ca3SiO5,t熔=2070℃;硅酸二钙Ca2SiO4,t熔=2130℃;硅钙石Ca3Si2O7,t熔=1467℃;假硅灰石CaSiO3,t熔=1544℃。

CaO-SiO2系统相图

图1 CaO-SiO2系统相图

SiO2加入其他氧化物的相图

图 2 SiO2加入其他氧化物的相图

②Al2O3的影响

SiO2和Al2O3分别可以制成高级耐火材料,而SiO2-Al2O3系统是一般粘土砖和高铝砖的基础。但在以SiO2为主的硅砖中引入少量的Al2O3会使耐火度急剧下降。图2表明SiO2引入少量的其他氧化物后,二元系统液相线温度急剧下降的情况。由图中可以看出:Al2O3引入量为5.5%时出现低共熔点,其温度为1595℃。当Al2O3含量为0?5.5%时液相线温度急剧下降。平均每增加1%的Al2O3,液相线温度下降24℃。而Al2O3含量大于5.5%时液相线温度又升高了。由于硅砖中Al2O3含量都低于5.5%,因此硅砖中的Al2O3是有害物质,会使耐火度大幅下降。从图中可以看出:Na2O、K2O、TiO2会使硅砖耐火度下降。因此,要提高硅砖耐火度就要使用高纯度原料。

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