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硅质耐火材料培训课件(31页) xx年xx月xx日contents •硅质耐火材料概述•硅质耐火材料的分类及应用•硅质耐火材料的性能及检测•硅质耐火材料的制备及加工•硅质耐火材料的性能优化及发展方向•硅质耐火材料的相关知识及法规目录01硅质耐火材料概述硅质耐火材料是指以硅酸铝质为主要原料，加入一定量的粘土、石英、高岭土等原料，经过高温烧结而成的耐火材料。
硅质耐火材料主要分为硅砖、硅质不定形材料和硅质制品三大类。
硅质耐火材料的定义硅质耐火材料的性能特点硅质耐火材料具有良好的抗渣性和耐腐蚀性，能够抵抗大部分金属熔渣的侵蚀。
硅质耐火材料具有较低的热膨胀系数和良好的耐磨性和气密性。
硅质耐火材料具有高荷重软化点、高温强度和良好的抗热震性能。
硅质耐火材料的生产工艺流程包括原料的制备、成型、干燥、烧成和后加工等环节。
制备硅质耐火材料的原料主要包括硅酸铝质、粘土、石英、高岭土等，将这些原料按一定比例混合后，经过破碎、粉碎和细磨等工序制备成硅质耐火材料生料。
将生料进行成型，可以采用机压、振动、挤压等方式，成型后的坯体需要在干燥窑中进行干燥。
干燥后的坯体经过高温烧成后，可以得到所需的硅质耐火材料产品。
烧成后的硅质耐火材料产品需要进行后加工，如修整、磨削等，以满足不同使用场合的要求。
硅质耐火材料的生产工艺流程010*******02硅质耐火材料的分类及应用硅质耐火材料主要分为硅砖、硅质不定形材料和硅质制品三类。
按化学成分分类硅质耐火材料可分为烧成和不烧成两类，烧成制品具有较高的密度和较低的气孔率。
按制造工艺分类硅质耐火材料的分类方法各种硅质耐火材料的应用场景硅砖主要用于玻璃窑炉、水泥窑炉、钢铁冶炼炉等高温工业炉。
硅质不定形材料主要用于炉衬修补料和炉顶、炉墙修补料。
硅质制品包括硅质坩埚、硅质耐火窗等，用于有色金属冶炼、玻璃熔窑燃烧器口等。
硅质耐火材料在工业炉中的应用硅质耐火材料具有较高的耐火度和较低的热膨胀系数，适用于高温工业炉的炉衬和燃烧器口等高温部位。
第3章Al2O3-SiO2系耐火材料-3高铝质、硅线石及莫来石质10、高铝砖中，减轻二次莫来石化有些什么措施？减轻二次莫来石化反应措施：（1）熟料的严格拣选分级（2）合理选择结合剂的种类和数量结合粘土尽可能少加（5～10%）用生矾土细粉代替结合粘土用高铝矾土和结合粘土粉按比例配合（3）熟料的邻级混配和氧化铝含量高的熟料以细粉形式加入（4）合适的颗粒组成适当增加细粉数量（45～50%）适当增大粗颗粒的尺寸和数量部分熟料和结合粘土共同细磨共磨时熟料和粘土混合料中的A12O3／SiO2重量比应略大于2.55。
（5）适当提高烧成温度（Ⅱ级矾土熟料）11、什么是“三石”？性质如何？定义：部分硅线石族矿物原料—硅线石砖、红柱石砖或蓝晶石砖。
结构特征及基本性质不同的晶体结构：蓝晶石- 三斜晶系硅线石和红柱石-斜方晶系同一化学式：Al2O3•SiO2Al2O362.92 SiO237.08%12、影响“三石”分解或膨胀性的因素有哪些？影响分解或膨胀性的因素：矿物本身结构；矿物纯度；矿物粒度大小——蓝晶石粒度＜0.2mm，膨胀小且无明显差异；粒度＞0.2mm，膨胀大且差异大。
——硅线石粒度＜0.088mm，1400℃开始分解，1700℃完全莫来石化；粒度＞0.088mm，分解温度提高100℃，1700℃尚有残余硅线石。
——红柱石＜0.15mm，1500℃均莫来石化。
13、硅线石质制品生产工艺要点？制砖工艺与高铝砖的基本相同◇原料为精料◇硅线石和红柱石精矿料可直接制砖，蓝晶石不宜直接用来制砖。
但通过对其粒度的调整，也可直接制砖。
◇天然硅线石族精料通常以颗粒状或粉状料引入。
◇硅线石一般要求小于0.5mm，红柱石可适当放宽至小于2mm，蓝晶石一般为0.147～0.074mm。
◇一般制品的烧成温度为1350～1500℃（莫来石化转变温度＋体积效应）。
14、向铝硅系耐火材料中添加硅线石质矿物可提高其性能，原理是什么？将硅线石族矿物添加到铝硅系耐火材料中，可从下列三个方面提高后者的性能：（1）硅线石族矿物莫来石化产生的膨胀来弥补不定形耐火材料、不烧砖在加热过程中的收缩以保证耐火材料砌体的体积稳定性。
第五章硅质、硅酸铝质及刚玉质耐火材料Al2O3－SiO2系耐火材料可分为硅质、硅酸铝质及刚玉质三大类。
硅质耐火材料是指SiO2含量在93％以上的耐火制品。
硅酸铝质耐火材料是以A12O3和SiO2为基本化学组成的耐火材料，其主晶相是刚玉或莫来石，根据Al2O3含量的高低，硅酸铝质耐火材料又可以分为以下三类：半硅质制品，Al2O3含量为15％～30%；粘土质制品，Al2O3含量为30％～48％；高铝质制品，Al2O3含量>48％（用天然高铝料生产的一般低于90％）。
由于在高铝砖的组成中有一个稳定的化合物——莫来石，用人工方法可制造出接近理论组成的莫来石矿物相，因此在高铝质耐火材料中又单列出莫来石制品，其Al2O3含量为68％～95％。
刚玉质耐火材料是Al2O3含量在95％以上的耐火制品，其主晶相是刚玉。
目前，硅质、硅酸铝质及刚玉质耐火材料广泛应用于冶金、玻璃、水泥、石油化工等工业生产领域所用热工设备的内衬结构材料。
第一节硅质耐火材料硅质耐火材料是以二氧化硅（SiO2）为主要成分的耐火制品，包括硅砖、特种硅砖及熔融石英陶瓷制品。
硅质耐火制品的典型代表是硅砖，它是以石英岩为原料，加入少量矿化剂，在高温下烧成后制得的。
其SiO2含量大于93％，矿物组成为鳞石英、方石英、少量残余石英和玻璃相。
硅砖的主要优点是：具有较高的高温强度，荷重软化开始温度高（在1640～1680 ℃间波动），几乎与其耐火度接近，接近鳞石英、方石英的熔点(分别为1670 ℃和1713 ℃)；加热时有一定的体积膨胀，其残余膨胀保证了砌筑体有良好的气密性和结构强度。
硅砖的最大缺点是抗热震性低，其次是耐火度不高（仅为1690～1730 ℃），这限制了其广泛应用。
硅质制品属于酸性耐火材料，对酸性炉渣抵抗力强，但受碱性渣强烈侵蚀，易被含Al2O3、K2O、Na2O等氧化物作用而破坏，对CaO、FeO、Fe2O3等氧化物有良好的抵抗能力。
目前，硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、高炉热风炉以及其他热工设备。
铝硅系耐火原料(Al2O3-SiO2 system refractory raw matrials)天然的或人工合成的Al2O3和SiO2二元系耐高温矿物原料。
该原料在自然界中分布较广，在耐火原料中占有主要地位。
简史自青铜器时代人们就认识并开始利用耐火粘土类矿物于高温作业，用量逐渐扩大、品种不断增多。
1924年英国人鲍文(N．L.Bewen)等发现3Al2O3.2SiO2的新矿物，并命名为莫来石。
经研究，首先发表了Al2O3-SiO2系相平衡图。
1951年苏联人局部修改了该图，1954年英国人提出对该图Al2O3含量在70％～77%之间的修改意见，以后又经过几次修改，直到1974年由英国人提出的更为成熟的修改图(见图)。
通过上述的一系列的相平衡研究，明确了Al2O3-SiO2系矿物在高温下矿物相存在的状态、范围及其性质。
为有效利用天然原料中最广泛的Al2O3-SiO2系耐火矿物原料提供了参考。
它也是现在耐火原料中用量最大的系列。
分类从人们对Al2O3-SiO2耐火原料的多年使用中，逐步形成以其中Al2O3或SiO2含量的多少来分类。
SiO2含量大于96％的为硅石，Al2O3+TiO2含量在15％～30％的为半硅质粘土，30％～40％的为耐火粘土，Al2O3含量在48％以上的为铝土矿。
其中有硅线石族矿物和人工合成原料。
硅石类以石英为主要成分。
以结晶硅石的纯度为最高，SiO2含量在98％以上。
由于原料中石英结晶完整，加热时晶型转化难，因此给制品的烧成带来了困难。
胶结硅石的SiO2含量在96％以上，由于杂质含量较高、结晶较小，加热时晶型较易转化。
半硅质粘土Al2O3+TiO2含量在15％～30％之间，主要有叶蜡石(Al2O3%26bull;4SiO2%26bull;H2O)及蒙脱石族(Al2O3%26bull;nSiO2%26bull;H2O)矿物。
两种矿物的结晶结构相似(为层状结构)，并含有Fe2O3、CaO、MgO等杂质，对耐火性能有影响。
