Cegła krzemionkowa jest najczęstszym materiałem ogniotrwałym krzemionki. Ze względu na wysoką wytrzymałość na wysokie temperatury i temperaturę mięknienia ładunku, dobrą odporność na pełzanie w wysokich temperaturach i dużą odporność na erozję kwaśnego żużla, jest szeroko stosowany w produkcji przemysłowej. aplikacja. W cegłach krzemowych generalnie występują trzy fazy krystaliczne, a mianowicie trydymit, krystobalit i niewielka ilość resztkowego kwarcu, a rzeczywista gęstość wzrasta sekwencyjnie. Ogólnie rzecz biorąc, rzeczywista gęstość, współczynnik rozszerzalności cieplnej, zawartość trydymitu i resztkowego kwarcu to najbardziej krytyczne wskaźniki wydajności charakteryzujące cegły krzemionkowe. Podczas procesu wypalania im większy stopień przemiany kwarcu w trydymit o stabilnej objętości i krystobalit o doskonałych właściwościach w wysokich temperaturach, im mniejsza zawartość resztkowego kwarcu i mniejsza rzeczywista gęstość cegły krzemionkowej, tym lepsza stabilność objętościowa w wysokiej temperaturze. Podczas użytkowania Dalsza ekspansja jest również mniejsza.
1.Dobór surowców do produkcji cegieł silikatowych
Krzemionka odpowiednia do materiałów ogniotrwałych to głównie kwarcyt, który można podzielić na krzemionkę krystaliczną i krzemionkę cementowaną zgodnie z rodzajem jego struktury. Ogólnie rzecz biorąc, czystość krystalicznej krzemionki jest wysoka, gęstość surowca jest duża, cząstki kryształu kwarcu są większe, a prędkość transformacji jest niska po podgrzaniu; spiekana krzemionka często zawiera niewielką ilość zanieczyszczeń, czystość jest stosunkowo niska, a cząsteczki kwarcu w spiekanej krzemionce są małe w kryształach, zawartość cementu jest większa, szybkość konwersji jest szybsza podczas ogrzewania. Dlatego należy sformułować rozsądny proces produkcyjny zgodnie z właściwościami surowców krzemionkowych w celu wytworzenia cegieł krzemionkowych odpowiednich do różnych celów.
Krzemionka krystaliczna i krzemionka cementowana mają swoje zalety i wady. Dobrym wyborem jest również połączenie tych dwóch elementów, aby w pełni wykorzystać ich zalety.
2. Wybór mineralizatora
W procesie produkcji cegieł silikatowych często wprowadza się pewną ilość mineralizatora. Jego funkcją jest głównie wykorzystanie mineralizatora i SiO2 lub innych zanieczyszczeń w celu utworzenia niskotopliwej fazy ciekłej o wysokiej temperaturze, która sprzyja przemianie kwarcu w trydymit i kwadratowy kwarc podczas procesu wypalania. Kwarc może również buforować szybkie rozszerzanie się objętości spowodowane szybką zmianą fazy podczas procesu wypalania, co prowadzi do rozluźnienia i pękania produktu.
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 procent . Oprócz osadów wapiennych i żelaznych, wykazano również, że fluoryt i kompozyt skalenia, MnO2 i C3S mają pozytywny wpływ na tworzenie się trydymitu.
Oprócz rodzaju mineralizatora ważniejsza jest również wielkość cząstek mineralizatora. Im drobniejsza wielkość cząstek mineralizatora, tym bardziej równomiernie jest on rozprowadzony w surowcu krzemionkowym i tym lepsze jest jego działanie. Mineralizatory w skali nano mają dobrą dyspergowalność i wyższą wydajność mineralizacji, co sprawia, że wewnętrzne cząstki produktów krzemionkowych oraz rozszerzanie i kurczenie się objętości między cząsteczkami w procesie przemiany kryształów lepiej się synchronizują, zmniejszając naprężenia objętościowe powodowane przez pory pękające, jednocześnie poprawiając właściwości fizyczne i mechaniczne cegieł silikatowych, zmniejszenie rzeczywistej gęstości produktów krzemionkowych oraz zmniejszenie zawartości resztkowego kwarcu w produktach.
3.Wprowadzenie dodatków.
Z różnych powodów niektóre właściwości cegieł krzemionkowych, takie jak przewodność cieplna, odporność na ścieranie i odporność na szok termiczny, wymagają dalszego wzmocnienia. W tym czasie, oprócz racjonalnego doboru surowców krzemionkowych i dodatku odpowiednich mineralizatorów, należy wprowadzić pewną ilość dodatków, aby osiągnąć zamierzony efekt.
Dodanie SiC do cegieł krzemionkowych może sprzyjać tworzeniu się trydymitu, zmniejszać jego rozszerzalność cieplną i szybkość pełzania, zwiększać przewodność cieplną i wytrzymałość na zginanie w wysokiej temperaturze; dodanie Si3N4 może poprawić stabilność szoków termicznych cegieł krzemionkowych, a ilość dodatku wynosi 5 procent, ma wyższą zawartość trydymitu i gęstą mikrostrukturę; metal i jego tlenki jako dodatki, takie jak TiO2, dodawane do krzemionkowych materiałów ogniotrwałych mogą zmniejszać pozorną porowatość materiału, zwiększać gęstość nasypową, zmniejszać resztkową zawartość kwarcu i zwiększać zawartość trydymitu w celu optymalizacji wytrzymałości materiału i odporności ogniowej.
