硅酸铝系耐火材料硅质耐火材料教学提纲.ppt

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1、硅酸铝系耐火材料硅质耐火材料按晶相组成可以分为：莫来石质、刚玉质、刚玉-莫来石质。应用：冶金工业（高炉、热风炉、蓄热室、加热炉、均热炉、退火炉及铸锭系统等）、建材工业、机械工业、石油化工工业、动力工业以及轻工业等。9/5/20212材料科学与工程学院72~78%可分为两个子二元系：α-Al2O3-A3S2A3S2-SiO2§3.1Al2O3-SiO2系相组成情况一、Al2O3-SiO2二元系的情况205017239/5/20213材料科学与工程学院1、Al2O3/SiO2的连续变化，可以生产出刚玉质、I、II、III等高铝

2、质，粘土质、半硅质、硅质耐火材料；2、莫来石组成为产品种类明显变化的分界线；莫来石组成：Al2O3：71.8%,SiO2：28.2%熔点：1850℃实际上,莫来石组成不固定,Al2O3：72-78%3、Al2O3/SiO2>莫来石组成的高铝砖（特等、一等和高二等）、刚玉砖基本晶相组成为：莫来石、刚玉或刚玉。Al2O3/SiO2<莫来石组成的高铝砖（低二等、三等）、粘土砖、半硅砖和硅砖基本晶相组成为：SiO2、莫来石或SiO2。9/5/20214材料科学与工程学院制品名称Al2O3含量，%主要矿相化学性质硅质＞93%(SiO

3、2)鳞石英、方石英残余石英、玻璃相酸性半硅质15~30石英变体、莫来石、玻璃体半酸性粘土30~46莫来石~50%）石英变体、玻璃体弱酸性Ⅲ等高铝砖46~60莫来石（60~70%）石英变体、玻璃体弱酸性Ⅱ等高铝砖60~75莫来石、少量刚玉、玻璃体弱酸性Ⅰ等高铝砖75莫来石、刚玉、少量玻璃体似中性刚玉砖95~99刚玉、少量玻璃体中性表Al2O3-SiO2系耐火材料的分类及主要矿相9/5/20215材料科学与工程学院①SiO2与莫来石之间有一低共熔点(1587±10℃),共溶组成为Al2O3：5.5%,SiO2：94.5%.E1

4、点距SiO2一侧很近,如果在SiO2中加入1%的Al2O3,根据杠杆规则,在1587℃将会产生1:5.5=18.2%的液相.所以,硅砖中要防止Al2O3混入.②1587~1700℃，液相线较陡（说明液相增加速度慢）;1700℃以上，液相线较平（说明液相增加速度较快）*以上说明：粘土制品的荷重软化开始温度低，荷重软化温度范围宽。4、A3S2-SiO2子系统9/5/20216材料科学与工程学院5Al2O3-A3S2子体系5、结论：固液相数量及其比例、共熔温度、及液相随温度升高的增长速度决定制品的高温性能。A3S2熔点为1850

5、℃，Al2O3：2050℃以及低共熔点1840℃，都很高，因此莫来石和刚玉质的耐火材料性能优良。Al2O3含量高，则刚玉生成量越高，使液相生成温度越高。9/5/20217材料科学与工程学院SiO2-Al2O3系组成与耐火度间的关系9/5/20218材料科学与工程学院本节重点：◆SiO2变体及晶型转变◆　鳞石英的熔点及结晶特性◆　矿化剂的选择原则及其种类◆　硅砖的生产工艺及其性能3.2硅质耐火材料RefractoriesofSiO2system9/5/20219材料科学与工程学院简介:定义:以SiO2为主要成分（93-98%

6、）的耐火制品,包括硅砖、特种硅砖、石英玻璃及其制品。分类:普通硅砖高密度硅砖→超高密度硅砖一、定义及分类9/5/202110材料科学与工程学院普通硅砖高密度硅砖超高密度硅砖耐火度（SK）321/23332真比重2.3092.3112.302显比重2.302.302.26体积密度g/cm31.801.851.93显气孔率％21.619.514.6透气度cc/Sec0.1210.1030.035常温耐压强度MPa606295抗折强度MPa室温1919.921.1高温1480℃55.511.6常温弹性模数MPa1.301.351

7、.76热膨胀率1000℃，％1.171.201.18重烧变形1450℃×2h，％000荷重软化点T1℃162016301630热传导率Kcal/m·h·℃350℃1.391.61800℃1.661.96不同密度硅砖物理性能对比9/5/202111材料科学与工程学院不同密度硅砖化学矿物组成对比普通硅砖高密度硅砖超高密度硅砖化学成分％LOI0.180.140.16SiO295.6095.8596.06TiO20.100.070.07Al2O30.950.960.85Fe2O30.550.590.54CaO2.002.101.9

8、6MgO0.060.060.15Na2O0.060.080.07K2O0.180.100.14矿物组成％石英＜1＜1＜1鳞石英636153方石英1821269/5/202112材料科学与工程学院13中国LPBG-96中国LBG-96德国DIDER日本旭硝子美国VEGA英国皮尔金顿SiO2％97.696.