耐火材料工艺学第三章硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料.ppt

耐火材料工艺学第三章硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料
耐火材料工艺学第三章硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料耐火材料工艺学第三章硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料第三章　硅酸铝系耐火材料
Refractories of Al2O3-SiO2 system
本章重点：
◆　Al2O3-SiO2二元系统←结晶效应
◆　杂质对Al2O3-SiO2二元系统的影响←玻璃效应
◆　 Al2O3-SiO2系制品的生产工艺
◆　 Al2O3-SiO2系制品的性能
12/11/20202材料科学与工程学院
第三章　硅酸铝系耐火材料
Refractories of Al2O3-SiO2 system
本章重点：
◆　Al2O3-SiO2二元系统←结晶效应
◆　杂质对Al2O3-SiO2二元系统的影响←玻璃效应
◆　 Al2O3-SiO2系制品的生产工艺
◆　 Al2O3-SiO2系制品的性能
Date
2
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概况
Al2O3- SiO2系耐火材料:硅质、硅酸铝质、 氧化铝质。
硅质—SiO2 ： SiO2 >93%
硅酸铝质— Al2O3,SiO2
半硅质： Al2O3:15~30%，酸性，略有膨胀（不定型 耐火材料的膨胀剂）;
粘土质： Al2O3 : 30~46%（我国为48%），具有较高的高温性能，适应性强；陶瓷的主要原料;
高铝质： Al2O3 : >46% ，（又可分为I 、II 、III等三 等，耐火度和热震性随A3S2 、 Al2O3 量变化；
氧化铝质—Al2O3： Al2O3 >95%
Date
3
材料科学与工程学院
按晶相组成可以分为：莫来石质、刚玉、
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。
Date
4
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72~78%
可分为两个子二元系：
α- Al2O3-A3S2
A3S2-SiO2
§ Al2O3-SiO2 系相组成情况
一、 Al2O3-SiO2 二元系的情况
2050
1723
Date
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1、Al2O3/SiO2 的连续变化，可以生产出刚玉 质、I、II、III等高铝质，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：%,SiO2 ：% 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 。
Date
6
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制品名称
Al2O3含量，%
主要矿相
化学性质
硅质
＞93%(SiO2)
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
Date
7
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①SiO2与莫来石之间有一低共熔点(1587±10℃),共溶组成为Al2O3：%,SiO2 ：%.
E1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:=%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）