O tijolo de sílica é o material refratário de sílica mais comum. Devido à sua resistência a altas temperaturas e temperatura de amolecimento de carga, boa resistência à fluência em altas temperaturas e forte resistência à erosão ácida da escória, é amplamente utilizado na produção industrial. aplicativo. Geralmente existem três fases cristalinas em tijolos de silício, ou seja, tridimita, cristobalita e uma pequena quantidade de quartzo residual, e a verdadeira densidade aumenta sequencialmente. De um modo geral, densidade real, coeficiente de expansão térmica, teor de tridimita e quartzo residual são os indicadores de desempenho mais críticos para caracterizar tijolos de sílica. Durante o processo de queima, quanto maior o grau de conversão de quartzo em tridimita com volume estável e cristobalita com excelente desempenho em alta temperatura, menor o conteúdo residual de quartzo e menor a densidade real do tijolo de sílica, melhor a estabilidade do volume em alta temperatura. Durante o uso A expansão adicional também é menor.
1. Seleção de matérias-primas para tijolos de sílica
A sílica adequada para materiais refratários é principalmente o quartzito, que pode ser dividido em sílica cristalina e sílica cimentada de acordo com o tipo de sua estrutura. De um modo geral, a pureza da sílica cristalina é alta, a densidade da matéria-prima é grande, as partículas de cristal de quartzo são maiores e a velocidade de transformação é lenta quando aquecida; a sílica cimentada geralmente contém uma pequena quantidade de impurezas, a pureza é relativamente baixa e as partículas de quartzo na sílica cimentada são pequenas em cristais. O teor de cimento é maior, a velocidade de conversão é mais rápida ao aquecer. Portanto, um processo de produção razoável deve ser formulado de acordo com as características das matérias-primas de sílica para produzir tijolos de sílica adequados para diferentes fins.
A sílica cristalina e a sílica cimentada têm suas próprias vantagens e desvantagens. Também é uma boa escolha combinar os dois para aproveitar ao máximo suas respectivas vantagens.
2. A escolha do mineralizador
No processo de produção de tijolos de sílica, muitas vezes é introduzida uma certa quantidade de mineralizador. Sua função é principalmente utilizar o mineralizador e SiO2 ou outras impurezas para formar uma fase líquida de baixa fusão e alta temperatura, que promove a conversão do quartzo em tridimita e quartzo quadrado durante o processo de queima. O quartzo também pode amortecer a rápida expansão do volume causada pela rápida mudança de fase durante o processo de queima, o que leva ao afrouxamento e rachaduras do produto.
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 por cento. Além das escamas de cal e ferro, compostos de fluorita e feldspato, MnO2 e C3S também demonstraram ter um efeito positivo na promoção da formação de tridimita.
Além do tipo de mineralizador, o tamanho de partícula do mineralizador também é mais importante. Quanto mais fino o tamanho da partícula do mineralizador, mais uniformemente distribuído ele fica na matéria-prima siliciosa e melhor seu efeito. Os mineralizadores em nanoescala têm boa dispersibilidade e maior eficiência de mineralização, o que torna as partículas internas de produtos siliciosos e a expansão e contração de volume entre as partículas no processo de transformação do cristal melhor sincronização, reduzindo o estresse de volume causado por poros de rachadura, ao mesmo tempo em que melhora o propriedades físicas e mecânicas de tijolos de sílica, reduzindo a verdadeira densidade de produtos siliciosos e reduzindo o conteúdo de quartzo residual nos produtos.
3.Introdução de aditivos.
Para diferentes finalidades, certas propriedades dos tijolos de sílica, como condutividade térmica, resistência à abrasão e resistência ao choque térmico, precisam ser reforçadas. Neste momento, além da seleção racional de matérias-primas de sílica e da adição de mineralizadores apropriados, uma certa quantidade de aditivos precisa ser introduzida para alcançar o efeito desejado.
A adição de SiC a tijolos de sílica pode promover a formação de tridimita, reduzir sua taxa de expansão térmica e taxa de fluência, aumentar a condutividade térmica e a resistência à flexão em alta temperatura; adicionando Si3N4 pode melhorar a estabilidade de choque térmico de tijolos de sílica, e a quantidade de adição é de 5 por cento, tem um maior teor de tridimita e uma microestrutura densa; metal e seus óxidos como aditivos como TiO2 adicionados a refratários siliciosos podem reduzir a porosidade aparente do material, aumentar a densidade aparente, reduzir o conteúdo residual de quartzo e aumentar o teor de tridimita para otimizar a resistência do material e a resistência ao fogo.
