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1、4.2 硅质耐火材料主讲内容 硅质耐火材料介绍 二氧化硅的结晶转变 硅砖的性能 硅砖的用途硅质耐火材料的介绍硅质耐火材料是指以二氧化硅SiO2为主成分的酸性耐火材料。主要制品：硅砖+不定形硅质耐火材料+石英玻璃制品。酸性耐火材料，抵抗酸性炉渣侵蚀能力强，荷重软化温度高，耐磨，导热性好。用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉以及其他热工设备。硅砖是一种SiO2 含量在93以上的硅质耐火材料。它是由石英岩粉碎后加石灰乳合矿化剂制成的。硅砖石英制品原料的产地n石英岩n脉石英n石英砂岩n燧石岩n石英砂 二氧化硅的晶型转变二氧硅在同温度下有七个变体（同素异晶体）和一 个非晶型变体。三种晶型：石英，方石英，鳞石英
2、 石英：熔点1600，高温转变为方石英和鳞石英，伴随体积膨胀； 方石英：熔点1723，有利于提高耐火度； 鳞石英：熔点1670，网状结构，有利于提高荷重软化温度 迟钝型转变 不可逆 晶型变化，消耗能量大，转变温度高，转变速 度慢 快速型转变 可逆 晶型不变化，消耗能量小，转变温度低，转变 速度快 Question: 1.如何实现迟钝型转变？ 2、如何减少转变的体积效应？硅砖的性能 一、化学矿物组成和性能 二、真密度和体积密度 一般硅砖的真密度在2.388gcm3以下，优 质硅砖在2.332.34gcm3范围内，硅石 为2.652cm3。根据真密度可以判断硅砖 的矿物组成。 硅砖的体积密度与气孔
3、率有关。一般硅砖 的显气孔率为1725，体积密度为1.8一 1.95gcm3。 硅砖的成型压力愈高，体积 密度愈大。增大体积密度可以提高硅砖的 结构强度、导热性和抗渣能力。 三、耐火度 1710一1730。随着SiO2含量、晶型、杂质种类及数 量的不同而略有变化。SiO2含量愈高耐火度愈高，杂质含 量愈多则耐火度愈低。 四、荷重软化温度 一般为1640一1680以上，与其耐火度接近。影响因 素主要是砖中杂质种类、数量和晶型与密实状况等。 硅砖的苛重软化温度所以高，是因为硅砖中的鳞石英、方 石英和石英之间形成一个紧密的结晶网骨架，杂质形成的 玻璃体（硅酸盐）充填在骨架之间，温度升高后，虽有液 相
4、出现，但砖的形状和苛重由骨架保持和承受，故受压并 不变形，直到温度达到骨架的熔化温度为止。 五、高温体积稳定性 高温体积稳定性差， 热膨胀+晶型转变导致的体积膨胀 。烘烤炉子时，低温下升温应缓慢。 六、耐热震性 在850下水冷仅为12次。其原因在于温度 剧烈变化时，硅砖内部的结晶发生快速型转变， 体积突然膨胀或收缩，产生较大的内应力所致。 当使用温度在600以上波动时，由于结晶不 发生快速型转变，耐热震性较好。 七、抗渣性 对酸性及弱酸性炉渣和含腐蚀性炉气的侵蚀有 很强的抵抗能力。对含CaO和FeO有一定的抵抗 能力。硅砖的用途 以鳞石英为主晶相的硅砖用于砌筑焦炉、玻璃熔 窑、酸性炼钢炉以及其他热工设备。用硅砖砌筑 焦炉炭化室隔墙，在高温下具有良好的稳固性和 气密性，使用寿命可达10-15年。 也可用在电炉炉顶上。 使用硅砖时应注意： 1、硅砖在200300 和573 时由于高低晶型 转变，体积骤然膨胀，故在烘炉时在600 以下 升温不宜太快，否则有破裂的危险，冷却至600 以下时应避免剧烈的温度变化。 2、尽量避免和碱性露珠接触。高密度高导热硅砖供应碳素炉用硅砖焦炉用硅热风炉用硅砖 轻质硅砖焦炉用硅砖小结 硅质耐火材料及硅砖的分类 二氧化硅的同素异晶转变 硅砖的性能 硅砖的用途玻璃窑硅砖
