




耐火粘土成分
耐火粘土的化学成分是影响其质量的重要因素之一。Al2O3是耐火粘土的有益组分,主要赋存于氢氧化铝矿物(一水硬铝石、勃姆石、三水铝石),其次赋存于铝硅酸盐矿物(高岭石、伊利石、蒙脱石等)中。一般来说,软质和半软质粘土含Al2O3为30%~45%,硬质粘土为35%~50%,高铝粘土为55%~70%[2]。
SiO2主要赋存于粘土矿物中,亦有微量的原生石英残屑存在。SiO2含量变化较大,高铝粘土中一般为3%~35%,硬质粘土中为43%~66%。
Fe2O3主要赋存于赤铁矿、磁铁矿、针铁矿、菱铁矿中,是耐火粘土的主要有害成分。Fe2O3含量无明显规律,高铝粘土中含量在0.5%~2.2%,硬质粘土中含量在0.5%~2.5%,软质粘土中一般为1.0%~2.5%。
K2O和Na2O也是耐火粘土的有害杂质,主要赋存于伊利石和云母类等矿物中,含量变化较大。
CaO和MgO等虽为有害杂质,但含量一般甚微。
耐火黏土性质
耐火黏土无论是作为制品的骨料或是结合剂,都要有各种相应的物理性质,基本的耐火性、烧结性及可塑性和结合性。
耐火性是指在一定的高温下抗熔化的性能。就耐火材料而言,其中所含Al2O3的熔点很高,因此具有相应的耐火性。耐火度的高低取决于Al2O3含量,一般Al2O3含量高的耐火度高,反之则低。耐火性的高低直接影响制品在高温下的抗压强度及荷重软化点等技术指标,是确定制品及其应用范围的重要因素。
烧结性是指耐火黏土经过煅烧,能获得一定的密度和强度的性能,是制品在工艺过程中用到的一个重要的热工指标,用来确定原料的煅烧温度和制品的烧成温度。
可塑性和结合性是耐火粘土在外力的作用下形成任意形状而不,当停止外力时仍能保持原型不变的性能,这一性能可以确定成型工艺和结合剂的配比,以制作各种耐火制品。
粘土用耐火材料制品主要有两类:耐火砖、硅铝棉。前者是耐火度不低于1730℃,2×105Pa荷重软化开始温度不低于1350℃,重烧线收缩率小于0.5%(1400℃,2h),可据需要制成各种尺寸与形状的耐火砖,后者是一种轻质耐火保温材料,其制造方法是采用粘土,经1000-1100℃焙烧,再用2000℃电弧炉将矿石熔融,在高速气流下吹制成棉。耐火材料对粘土的质量要求不是十分严格,但粘土中A1203和Si02含量的比值直接影响耐火度的变化,在粘土中A1203/Si02的值一般下0.7-0.8之间或稍高,纯粘土中A1203/Si02比值为0.85,该比值大于0.85时,有富铝矿物存在,会提高耐火度,而小于0.7时粘土含量低,有石英存在,会降低耐火度。另外,粘土中Fe203、TiO2、K2O的含量都会降低耐火度,具有一定的危害性。
