耐火材料用煅燒高嶺土加工
煅燒高嶺土加工磨粉機(jī)
我國(guó)煤系高嶺土直接煅燒后的致密度不高,雜質(zhì)含量低,往往作為耐火制品如耐火纖維、莫來(lái)石輕質(zhì)磚的主要原料。也將煤系高嶺土細(xì)磨配料、成型燒成后合成低鋁莫來(lái)石、莫來(lái)石/高硅氧玻璃復(fù)合材料(莫來(lái)卡特)或莫來(lái)石輕質(zhì)骨料等。桂林鴻程是煅燒高嶺土加工磨粉機(jī)設(shè)備廠家,我們生產(chǎn)的縱擺磨粉機(jī)、立式磨粉機(jī)、超細(xì)立磨等耐火材料用煅燒高嶺土加工設(shè)備在耐火材料市場(chǎng)得到了廣泛的應(yīng)用和良好的口碑。今天就為大家介紹一下耐火材料用煅燒高嶺土加工方向:
一、莫來(lái)石原料:
煅燒高嶺土的耐火度與其中的Al2O3含量有關(guān)。Al2O3的含量愈高,Al2O3、SiO2的比值愈大,耐火度就愈高。經(jīng)高溫煅燒的高嶺土,耐火度可達(dá)1700℃,莫氏硬度可達(dá)7~8,是合成莫來(lái)石的天然原料。
煤系高嶺土還可與其他高鋁原料混合共磨,經(jīng)干燥后燒制為莫來(lái)石骨料或莫來(lái)石細(xì)粉等。以碳含量為2%~5%的煤矸石、高鋁原料和輕燒高嶺土為主要原料,添加少量外加劑進(jìn)行濕磨,后續(xù)進(jìn)行壓濾烘干并置于回轉(zhuǎn)窯燒制,制得孔徑較小且分布均勻的Al2O3含量在46%~49%的莫來(lái)石耐火原料。
二、莫來(lái)卡特:
莫來(lái)卡特是優(yōu)質(zhì)的硅酸鋁質(zhì)耐火材料,其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是由莫來(lái)石針狀結(jié)晶和硅酸鹽玻璃相組成,無(wú)游離的結(jié)晶石英存在,所以熱膨脹系數(shù)小且均勻,抗熱震性很好;具有硬度大、玻璃相黏度高、耐磨性好等特點(diǎn)。
煤系高嶺土熟料與莫來(lái)卡特同為硅酸鋁質(zhì)耐火材料,在物理化學(xué)組成上具有極高的相似性。國(guó)內(nèi)的煤系高嶺土普遍具有較低的K2O含量,所以在利用煤系高嶺土制備莫來(lái)卡特的過(guò)程中,通常需要加入鉀長(zhǎng)石進(jìn)行混合焙燒,得到莫來(lái)石-高硅氧玻璃復(fù)合材料,即莫來(lái)卡特。
三、超細(xì)/精細(xì)煅燒高嶺土
煤系高嶺土是目前廣泛用于制備超細(xì)/精細(xì)高嶺土的廉價(jià)原料。精細(xì)高嶺土和超細(xì)高嶺土在耐火材料行業(yè)主要是以小摻量的方式加入,用作固-液體系或固-液-氣體系的料漿穩(wěn)定劑。
王國(guó)平通過(guò)煅燒并控制以下條件,如原料質(zhì)量、窯爐升溫速度、煅燒溫度、添加劑選擇、煅燒方式、恒溫時(shí)間和煅燒氣氛等,經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜的深加工處理后可制得增白和超細(xì)高嶺土。王相等將M40煤系高嶺土在1050℃下煅燒3h后再磨細(xì),可以得到白度為90.12%、d50=2.8μm的精細(xì)高嶺土。
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四、硅酸鋁纖維
硅酸鋁纖維按原料及生產(chǎn)方式的不同,可分為三大類:高純硅酸鋁纖維、含鋯硅酸鋁纖維和晶態(tài)硅酸鋁纖維。煤系高嶺土熟料的白度比焦寶石的要高,且成本相對(duì)低廉,目前已大量用于高純硅酸鋁纖維的制備。
根據(jù)煤系高嶺土熟料的化學(xué)組成進(jìn)行分級(jí),可分別用于1050型、1260型和1400型硅酸鋁纖維的制備。煤系高嶺土應(yīng)用于硅酸鋁纖維的制備需要做前端的原料處理。一般來(lái)說(shuō),會(huì)將煤系高嶺土在1250℃左右進(jìn)行煅燒,再直接進(jìn)入熔煉系統(tǒng)進(jìn)行纖維的制備;或者,一部分企業(yè)選擇直接將未經(jīng)熱處理的煤系高嶺土投入熔煉系統(tǒng),在1000~1600℃的溫度區(qū)間內(nèi)保溫至無(wú)揮發(fā)物產(chǎn)生,再升溫至2100~2300℃進(jìn)行纖維的制備。
煤系高嶺土制備的硅酸鋁纖維具有極高的白度,且在熔融狀態(tài)下黏度可控性較好,相應(yīng)所制得纖維的表面光滑且渣球率低。
五、輕質(zhì)隔熱磚
除應(yīng)用于硅酸鋁纖維外,輕質(zhì)隔熱磚的制備也是煤系高嶺土熟料作為主要原料進(jìn)行使用的重要領(lǐng)域,如莫來(lái)石輕質(zhì)隔熱材料、堇青石輕質(zhì)隔熱材料等。
為了提升高嶺土熟料制備輕質(zhì)耐火制品的高溫使用性能,通常會(huì)將高嶺土熟料與氧化鋁原料配合使用,使體系中存余的非晶SiO2與Al2O3原料發(fā)生二次莫來(lái)石化,進(jìn)一步提升高溫性能。
六、堇青石多孔陶瓷
除了制備莫來(lái)石質(zhì)輕質(zhì)隔熱耐火材料,堇青石多孔陶瓷的制備也是近幾年的煤系高嶺土在耐火材料行業(yè)的應(yīng)用領(lǐng)域。以高嶺土-滑石-氧化鋁體系制備堇青石時(shí),當(dāng)高嶺土中SiO2、Al2O3質(zhì)量比越大時(shí),高嶺土提供的鋁源越少,參與合成堇青石反應(yīng)中高嶺石相的含量越少。楊濤等利用煤矸石為原料,外加5%的活性炭為造孔劑,在1400℃下保溫6h可以合成抗折強(qiáng)度為29.1MPa、顯氣孔率為39.8%的堇青石多孔陶瓷。耿鵬以M50煤系高嶺土和SiO2、MgO作為原料,在1300℃下制得微孔堇青石隔熱陶瓷,其孔隙率保持在79.9%~81.8%,抗壓強(qiáng)度可達(dá)3.86MPa。
七、不定形耐火材料
骨料輕量化是不定形耐火材料領(lǐng)域的熱門研究課題,除輕質(zhì)隔熱耐火磚外,將煤系高嶺土成球作為輕質(zhì)隔熱澆注料中的輕質(zhì)骨料使用也是煤系高嶺土的重要應(yīng)用領(lǐng)域。與原礦直接燒制破碎得到的輕質(zhì)骨料不同,煤系高嶺土與其他原料配合使用,配合不同造孔劑的加入,可以制備出不同莫來(lái)石級(jí)別和不同孔徑大小及分布的中高端莫來(lái)石輕質(zhì)骨料。張寒等綜合使用煤矸石、蘇州土和廣西白泥,經(jīng)二次煅燒粉磨后和其他添加劑均勻混合,制得冷態(tài)強(qiáng)度高和存放周期長(zhǎng)的輕質(zhì)鋁硅系噴補(bǔ)料。煤矸石熟料在噴涂料領(lǐng)域的推廣應(yīng)用,可替代或部分替代其他耐火原料,如焦寶石、藍(lán)晶石和礬土熟料,一方面可以降低成本,還可以優(yōu)化噴補(bǔ)料的可施工性能。