耐火骨料應用

耐火骨料的顆粒形狀對不定形耐火材料的施工性能有較大的影響。片狀、柱狀、針柱狀、棱角狀等不規(guī)則形狀的顆粒，配制成的泥料流變性能較差，而近圓球狀和圓球狀的顆粒配制成的泥料流變性能較好，因此，不規(guī)則形狀的骨料顆粒用于配制噴涂料，搗打料較好，有利于顆粒之間的穿插、咬合和釘銷作用、可提高結合強度。而近球狀和圓球狀顆?？捎糜谂渲茲沧⒘?、涂抹料和壓注料，有利于改善泥料的流變性、提高觸變性、從而有利于提高體積密度 。

多數(shù)耐火骨料顆粒為多相多晶物料，因此耐火骨料顆粒形狀既與材料本身的各相晶體結構，結晶習性和雜質含量有關，也與材料的加工處理方法有關。如采用電熔法制得的莫來石，因莫來石是從熔體中析出來的，多為自形晶，故按莫來石的結晶習性，多呈柱狀多晶聚集體，破碎時是沿著結合力較差的長度方向晶界斷裂、破碎后的頤粒也多呈柱狀多晶顆粒。而燒結法制得的莫來石，因晶體的發(fā)育生成受到周圍環(huán)境的制約，有針狀、柱狀、板狀和粒狀等形態(tài)，而且是無規(guī)則的互相穿插生長，因而破碎后的顆粒無規(guī)則形態(tài)，有片狀、針柱狀、梭角狀等形態(tài)。另一方面，破碎后的耐火骨料顆粒形態(tài)還與材料本身的致密度和破碎方式有關。如對特致密和高致密的高鋁礬土熟料而言，如果采用沖擊式的或擠壓式的破碎方式，破碎出來的骨料顆粒多呈片狀或梭角狀；如果采用研磨式的破碎方式，則多呈不規(guī)則的粒狀或近圓球狀。因此要制取較適合不定形耐火材料的骨料顆粒形狀應選用較合適的破碎方式。

在不定形耐火材料的生產配料中，耐火骨料一般分為粗顆粒骨料、中顆粒骨料和細顆粒骨料。粗、中、細骨料的粒徑尺寸范圍與骨料的臨界粒徑(即最大粒徑)有關。如骨粒的最大粒徑為8mm時，粗骨料粒徑范圍為8-3mm，中骨料粒徑范圍為3-1mm，細骨料粒徑范圍為1-0.088mm。小于0.088mm的不稱為骨料，而稱為粉料(或稱為基質)。又如骨料最大粒徑為3.5mm的，則粗骨料粒徑范圍為3.5- 1.5mm，中骨料粒徑為1.5-0.5mm，細骨料粒徑為0.5-0.074mm。理想的骨料顆粒級配應當是能達到最緊密堆積，即粗顆粒相互接觸堆積后所留下的空隙被中顆粒所充填，中顆粒充填后所留下的微小空隙被細顆粒所充填，由此而形成骨架，其余的空隙由粉料充填。但，由于耐火骨料的顆粒形狀很不規(guī)則，因此實際生產上很難取得理想的骨料顆粒級配。通常骨料級配是由試驗確定，一般骨料的粗、中、細級配比例為(35-45):(30-40):(15-25) 。

耐火骨料按材質分有粘土質、高鋁質、剛玉質、硅質、鎂質、鎂鋁尖晶石質耐火骨料等。

按氣孔率分可分為致密骨料(又稱重質骨料)和輕質骨料(又稱多孔骨料)。致密骨料系指氣孔率不大于30%的骨料。致密骨料又可分為特致密骨料，高致密骨料和普通致密骨料。輕質骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質骨料又可分為普通輕質骨料、超輕質骨料和特種輕質骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。

耐火澆注料由膠結料、骨料、摻和料三部分組成，有時還加入促凝劑。

耐火骨料是耐火混凝土的主體，各種耐火材料（黏土質、高鋁質、硅質、鎂質等），經過煅燒后的熟料，或各種廢磚破碎到一定程度均可作為耐火骨料。骨料的顆粒大小對制品的質量有很大的影響，所以對骨料顆粒的大小除有一定的限制外，在數(shù)量上也有一定比例要求，耐火骨料相當于普通建筑用混凝土的碎石和砂子。在耐火混凝土的配料中，骨料一般占70%～80%。其中，粗骨料（5～20mm）在配料中占35%～45%；細骨料（0.15～5mm）占30%～35%。

膠結料起膠結硬化作用，使制品具有一定的強度?？勺髂z結料的有：普通硅酸鹽水泥、礬土水泥（高銷水泥）、鎂質水泥、水玻璃、磷酸等。為保證混凝土有足夠的耐火度(膠結料在高溫下為熔劑，其量越多，混凝土耐火度越低)，并為減少在使用過程中體積收縮，膠結料的用量應盡可能的少些，一般為10%～25%，而且希望膠結料與骨料不能生成較多的低熔物。

有的耐火混凝土(如磷酸鹽耐火混凝土)在配料中還必須加入少量促凝劑，以加速混凝土的硬化與固結。

為了改善耐火混凝土的性能，如提高在升溫過程中的強度、減少體積收縮等，常加入10%～25%的摻和料。摻和料的原料與骨料相同，是經過磨細的耐火材料熟料細粉，其中70%～80%的細度在0.088mm以下。

鋁礬土砂（粉）是選用煅燒過的熟鋁礬土礦石用雷蒙磨加工制成的細粉，粒度通常為100目-325目，屬新型硅鋁系高級耐火材料。適用于熔模鑄造用面層涂料及撒砂料，同時也可作為其它各種鑄造涂料的耐火骨料。鋁礬土砂膨脹系數(shù)小、耐火度高、化學穩(wěn)定性好，在耐火材料行業(yè)得到了廣泛的應用，屬于消失模鑄鋼、鑄鐵涂料常用耐火材料。鑄造行業(yè)用的鋁礬土粉主要是生產各種鑄造涂料，如消失模鑄造涂料、各種砂型鑄造涂料的耐火骨料及熔模鑄造面層粉料，要求雜質含量低，氧化鋁含量高。

鋁土礦的定義名稱還不夠統(tǒng)一，這與各個國家的資源情況及工業(yè)需求有關。各個時期名稱也不一致，但基本上大同小異。在我國一般認為：“鋁土礦系指礦石之含鋁量較高(40%以上)，鋁硅比值大于2.5者(A/S≥2.5)，其小于此數(shù)值者則稱為粘土礦或鋁土頁巖或鋁質巖”。在我國已探明的鋁土礦儲量中，一水鋁石型鋁土礦占全國總儲量的98%左右。

已知賦存鋁土礦的國家有49個。我國有豐富的鋁礬土資源，約37億噸，居世界前列，與幾內亞、澳大利亞、巴西同屬世界鋁礬土資源大國。但生產供耐火材料用的高鋁礬土的國家只有圭亞那和我國,其他國家的鋁礬土含鐵量高，多用于煉鋁和研磨材料。

我國鋁土礦資源比較豐富，在全國18個省、自治區(qū)、直轄市已查明鋁土礦產地205處，其中大型產地72處(不包括臺灣)。主要分布在山西、山東、河北、河南、貴州、四川、廣西、遼寧、湖南等地。

鋁礬土粉生產流程

精選高鋁礬土熟料，通過破碎、篩分、磁選、水洗、烘干等工序生產。

鋁礬土粉用途

(1)煉鋁工業(yè)。用于國防、航空、汽車、電器、化工、日常生活用品等。

(2)精密鑄造。礬土熟料加工成細粉做成鑄模后精鑄。用于軍工、航天、通訊、儀表、機械及醫(yī)療器械部門。

(3)用于耐火制品。高鋁礬土熟料耐火度高達1780℃，化學穩(wěn)定性強、物理性能良好。

(4)硅酸鋁耐火纖維。具有重量輕，耐高溫，熱穩(wěn)定性好，導熱率低，熱容小和耐機械震動等優(yōu)點。用于鋼鐵、有色冶金、電子、石油、化工、宇航、原子能、國防等多種工業(yè)。它是把高鋁熟料放進融化溫度約為2000～2200℃的高溫電弧爐中，經高溫熔化、高壓高速空氣或蒸汽噴吹、冷卻，就成了潔白的“棉花”——硅酸鋁耐火纖維。它可壓成纖維毯、板或織成布代替冶煉、化工、玻璃等工業(yè)高溫窯爐內襯的耐火磚。消防人員可用耐火纖維布做成衣服。

(5)以鎂砂和礬土熟料為原料，加入適當結合劑，用于澆注盛鋼桶整體桶襯效果甚佳。

(6)制造礬土水泥，研磨材料，陶瓷工業(yè)以及化學工業(yè)可制鋁的各種化合物。

鋁礬土粉常用粒度

10-20目、16-30目、30-60目、40-70目、70-100目、120目、170目、200目、320目