シリカれんがは、最も一般的なシリカ耐火材料です。 高い高温強度と荷重軟化温度、優れた高温クリープ抵抗、酸スラグ浸食に対する強い抵抗性により、工業生産で広く使用されています。 応用。 一般に、シリコンれんがには 3 つの結晶相、すなわちトリジマイト、クリストバライト、および少量の残留石英があり、真密度は順次増加します。 一般的に言えば、真密度、熱膨張係数、トリディマイト、および残留石英の含有量は、シリカ レンガの特性を評価するための最も重要な性能指標です。 焼成プロセス中、安定した体積を持つトリディマイトと優れた高温性能を持つクリストバライトへの石英の変換度が高いほど、残留石英含有量が少なく、シリカレンガの真密度が低いほど、高温体積安定性が高くなります。 使用時 さらなる膨張も小さくなります。
1.珪石れんが原料の選定
耐火物に適した珪石は主に珪岩であり、構造の種類によって結晶珪石と超硬珪酸に分けられます。 一般的に言えば、結晶性シリカの純度は高く、原料密度は大きく、水晶粒子は大きく、加熱すると変換速度は遅くなります。 超硬シリカには少量の不純物が含まれていることが多く、純度は比較的低く、超硬シリカの石英粒子は結晶が小さく、セメント含有量が多く、加熱すると変換速度が速くなります。 したがって、さまざまな目的に適したシリカれんがを製造するには、シリカ原料の特性に応じて合理的な製造プロセスを策定する必要があります。
結晶シリカと超硬シリカには、それぞれ長所と短所があります。 また、2 つを組み合わせて、それぞれの利点を最大限に活用するのも良い選択です。
2. 鉱化剤の選択
けい石れんがの製造工程では、一定量の鉱化剤が導入されることがよくあります。 その機能は、主に鉱化剤と SiO2 またはその他の不純物を使用して、低融点の高温液相を形成することです。これにより、焼成プロセス中に石英がトリディマイトと正方形の石英に変換されます。 石英は、製品の緩みやひび割れにつながる、焼成プロセス中の急速な相変化によって引き起こされる体積の急速な膨張を緩和することもできます。
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パーセント。 石灰と鉄のスケールに加えて、蛍石と長石の複合体、MnO2、および C3S もトリジマイトの形成を促進するのにプラスの効果があることが示されています。
鉱化剤の種類に加えて、鉱化剤の粒子サイズもより重要です。 鉱化剤の粒子サイズが細かいほど、珪質原料に均一に分散され、その効果が向上します。 ナノスケールの鉱化剤は、分散性が良好で、鉱化効率が高いため、シリカ質製品の内部粒子と、結晶変換の過程での粒子間の体積膨張と収縮がよりよく同期し、クラック細孔によって引き起こされる体積応力が減少し、シリカれんがの物理的および機械的特性、ケイ質製品の真の密度の減少、および製品中の残留石英の含有量の減少。
3.添加物の紹介。
さまざまな目的のために、熱伝導率、耐摩耗性、耐熱衝撃性などのシリカレンガの特定の特性をさらに強化する必要があります。 現時点では、シリカ原料の合理的な選択と適切な鉱化剤の添加に加えて、目的の効果を達成するために一定量の添加剤を導入する必要があります。
SiC をシリカ レンガに追加すると、トリジマイトの形成が促進され、熱膨張率とクリープ率が低下し、熱伝導率と高温曲げ強度が向上します。 Si3N4 を添加すると、珪石れんがの熱衝撃安定性が向上します。添加量は 5% で、トリディマイトの含有量が高く、微細構造が緻密です。 ケイ質耐火物に添加される TiO2 などの添加剤としての金属およびその酸化物は、材料の見かけの気孔率を減らし、かさ密度を高め、残留石英含有量を減らし、トリジマイト含有量を増やして、材料の強度と耐火性を最適化することができます。
