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耐火粘土分类及性能

作者:新密市旭升耐火材料有限公司 日期:2020/3/28 17:37:48 人气:71

耐火粘土分类及性能

 

一、性能和分类:

耐火粘土一般是指耐火温度大于1580℃的粘土,燃烧以后的成分为A12O3+TiO2不少于30%,Fe2O3一般不超过2.5%,在一些西方国家一般定义耐火粘土(Fire c1ay),以高岭石为基本组成的岩石碎屑,其杂质含量较低,耐火温度一般超过1500℃或者PCE19,煅烧后呈淡黄色或灰色,以热液蚀变形成的边吐不划归在耐火粘土中,而通常将其归为高岭土,根据耐火粘土的理化性能,以工业用途和矿石特征,一般分为软质粘土、半软质粘土、硬质粘土及高铝粘土,从软质粘土到高铝粘土,其主要变化是A12O3含量依次增加,高岭石结晶的有序增加,伊利石矿物含量降低,四种耐火粘土相应的矿石工业类别列于表1---2中,高铝粘土耐火材料行业和硅酸盐领域一般多称为铝矾土(高铝矾土、矾土)。

1---1高岭土的技术要求

产品代号

外观质量要求

等级

化学成分/%

+63um

A12O3

Fe2O3

TiO2

SO3

TC--0

1300℃煅烧为白色,无明显斑点

优质高岭土

≥36.00

≤0.50

≤0.20

≤0.30

≤0.5%

TC--1

1300℃煅烧为白色,稍带其他浅色

一级高岭土

≥35.00

≤0.80

≤0.20

≤0.30

TC--2

1300℃煅烧呈米黄、浅灰或其他浅色

二级高岭土

32.00

≤1.20

≤0.40

≤0.80

TC--3

三级高岭土

28.00

≤1.80

≤0.60

≤1.00

备注:水分要求:块状≤18%,粉状≤15%,喷雾干燥粉≤2%。

1、软质粘土与半软质粘土:

多属于生成年代较晚的沉积矿床,常和煤层伴在一起,为土状碎屑岩,组织松软,有些软质粘土收地质变化的热压作用而变得致密,失去一部分可塑性,成为半软质粘土。

①软质粘土多呈土状,颗粒细微在水中易分散,粘结性和可塑性很强,软质粘土形成时多把草木等一些有机物带来一起沉积,填充在层间碳化后形成含碳的有机质,同时易溶的钾盐或钠盐,易被自然水流溶解冲走,所以这类粘土的特点是钠、钾的含量较少,但外观颜色变化很大,有灰色、紫色、深灰色、浅红色、白色以及黑色,软质粘土的矿物组成主要为高岭石或多水高岭石,夹杂有其它杂质矿物,A12O3的含量可以从22%----38%,耐火温度平均在1600℃左右,煅烧后多呈浅色,软质粘土与高岭土的区别在于它的二次沉积作用所接受的杂质(K2O、Na2o、Fe2o3Cao、MgO、TiO2等)较多,因为其矿物组成较为复杂,另外其颗粒大大小于高岭土,所以可塑性比高岭土强。

②半软质粘土主要伴生于煤层,并夹杂有黄铁矿,它是粘土中最有害的一种杂质,其可塑性和在水中的分散性介于硬质粘土与软质粘土之间,它与硬质粘土想比,A12O3含量较低,一般在25%----38%,而SiO2和碱金属氧化物含量较高,与软质粘土相比,A12O3含量较高,颗粒较粗,半软质粘土的主要矿物组成主要是高岭石,耐火温度一般大于1630℃。

2、硬质粘土:

①硬质粘土(F1int  c1ay)属长期沉积矿床,基于水、风等外力作用,常时次生粘土逐渐次重叠成层状,在长期的地热和地压作用下被层层压紧,一部分又成为页岩状或板岩状的粘土,这就是硬质粘土,硬质粘土结构十分致密,质地坚硬有贝壳状断口,有的表面有滑腻感,外观颜色一般呈灰色、浅灰色或灰白色,容易风化碎裂,硬质粘土颗粒极细,在水中不易分散,可塑性很低,真比重波动在于2.62--2.65之间,烧结后呈白色或者接近白色,并夹杂有淡黄色(Fe2O3含量高的料块),目前国内已知的硬质粘土主要矿物是高岭石,或有少量的地开石或云母类矿物伴生,从化学组成来看,它们接近于高岭石的理论性能,A12O3Sio2含量的波动范围较小,杂质常有Fe2O3TiO2K2O、Na2O、CaO、MgO、FeS2含量较低,Fe2O3一般为1.0---1.5,耐火温度高达1770---1790,硬质粘土中的杂质含量常因伴生矿物会明显不同,高碱硬质粘土(K2O+Na2O˃1%),当其它有害组分含量较低时,也可作为耐火粘土使用,高钛硬质粘土(TiO2˃4.5%),含有少量钛矿物可降低烧结温度,利于烧结,含鈦较高则严重影响其高温性能,高铁硬质粘土(Fe2O3˃3.5%),Fe2O3较高将降低矿物原料的耐火性能,并且影响外观,制品有黑褐色斑点。

②焦宝石在国内是优质硬质粘土的代表,煅烧后A12O3含量在44%---46%左右,Fe2o3小于2%,成分均匀、稳定,结构致密煅烧后呈白色,是耐火材料的优质原材料。

1---2耐火粘土的工业类别:

矿石类别

矿物成分

A12O3/%

Fe2O3/%

耐火度/℃

外观特征

工业用途

说明

主要矿物

次要矿物

高铝粘土

(铝矾土)

一水硬铝石或三水铝石

高岭石

一水软铝石

˃50

<3

≥1770

角砾状

致密块状

坚硬粗糙状

土状

豆状

鲕状

高铝质

耐火材料

化学成分以熟料计

硬质粘土

高岭石

一水硬铝石

三水铝石

地开石

伊利石

叶腊石

˃30

≤3.5

≥1630

鲕状

贝壳状

致密块状

粘土质

耐火材料

半软质粘土

高岭石

伊利石

一水硬铝石

≥25

≤3.5

≥1630

片状

块状

结合粘土

化学成分以生料计

软质粘土

高岭石---伊利石

钠蒙脱石--伊利石

˃22

≤3.5

≥1580

片状

土状

结合粘土

备注:高铝粘土、硬质粘土不具可塑性,半软质粘土、软质粘土具可塑性,高铝粘土也称铝矾土、矾土:


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