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• 發布時間：2021-07-05
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【概要描述】近年來，對著耐火行業的不斷發展，對微粉的研究和應用越來越廣泛，它對提高耐火材料的檔次及性能越來越明顯。微粉的工業制備方法分為兩種：即粉碎法和聚集法；微粉的特性表現為高比表面積和高表面活性，在耐火材料中可用于促進燒結、結合劑、改善性能等；微粉較科學的分類方法為：粉體粒徑尺寸10-103μm；微粒子（微粉）粒徑尺寸0.1-10μm；超微粒子（超微粉）粒徑尺寸1-102nm；極微粒子粒徑尺寸＜1nm。在耐火材料生產中應用較多的微粉是Si02微粉、A1203微粉、碳化硅微粉、莫來石微粉、尖晶石微粉、鋯英石微粉、金屬鋁微粉、金屬硅微粉等，微粉加入量一般較少，但效果明顯。
1、微粉在不定型及散狀耐火材料中的應用開發
隨著耐火行業的進步，澆注料經歷了由普通澆注料到低水泥澆注料以及超低水泥澆注料的發展，相應結合劑由單純采用水玻璃、礬土水泥、磷酸鹽類等發展到采用少量純鋁酸鹽水泥與活性微粉和添加劑結合起來使用，大大改進和提高了澆注料的性能，使得澆注料的應用范圍越來越廣。
低水泥耐火澆注料的關鍵是微粉和外加劑的聯合使用。硅灰的主要成分是非晶質無定型的二氧化硅，比表面積大，表面能高，易吸水發生團聚。二氧化硅微粉在水中形成膠體粒子，當有分散劑存在時，防止了粒子間的吸附絮凝，同時微粒周圍吸附了分散劑而形成溶煤層，因此增大了澆注料的流動性。即摻加了二氧化硅超微細粉及適宜的分散劑，可降低耐火澆注料的施工用水量，提高流動性。澆注料的硬化主要是由于水泥水化結合和活性二氧化硅微粉遇水凝結結合共同作用的結果，硅微粉的類型及加入量對澆注料的工作性能及理化指標影響顯著，因此必須認真選擇硅微粉以保證澆注料達到最好性能，氧化鋁微粉對于確定澆注料的澆注性能及高溫下莫來石化的程度也十分重要。
氧化鋁和二氧化硅的細粉在1300-1400℃發生反應，形成莫來石（如果Ca0含量很低），莫來石化決定高溫強度的發展，增強了澆注料的高溫熱機械性能。氧化鋁微粉的類型（如粒度、結晶大小等）對于澆注料的澆注性能及其它性能也具有很大的影響。以二氧化硅微粉、活性氧化鋁微粉、純鋁酸鹽水泥及添加劑組成的組合系統，根據使用條件的不同，配合葉蠟石粉、高鋁剛玉粉、鎂砂粉、藍晶石粉、莫來石粉、尖晶石粉等，以剛玉、特級礬土、硬質粘土、一級礬土、輕質粘土等作骨料，對各組分的加入量作精心的試驗調整，開發出了一系列性能優異的低水泥澆注料。產品有：爐外冶金用噴槍、鋼包底澆注料、鋼包打結料、輕質澆注料、加熱爐燒嘴磚、加熱爐用澆注料、鋼包底吹氬透氣磚、電加熱水冷包蓋澆注料、鋼纖維增強澆注料等等，提高了產品的種類及應用領域，且較大地增強了產品的性能，提高了使用壽命，逐步淘汰了以往靠礬土水泥及水玻璃結合的產品。
利用超細粉的分散效果，可降低噴涂料噴涂施工用水量，提高材料的體積密度。超細粉微粉可以充填材料的顆粒空隙，使組織致密，提高材料的強度；超細粉微粉的比表面積大，有較高的活性，便于燒結，配以合適的數量，可增加固相結合，使材料能在較低的溫度下形成陶瓷結合的機會增多，強度提高，對材料抵抗鋼水熔渣的沖刷和熔損有利，從而延長使用壽命。添加二氧化硅微粉、氧化鎂超細粉開發了鎂鈣質噴涂料、鎂質噴涂料等散狀耐火材料，用于轉爐、鋼包及中間包的噴補，取得了較好的效果。
二氧化硅微粉與水化的氧氣鎂料漿可形成很好的網絡狀鏈鍵，而且直至1200℃燒后，鏈性態無大的變化，可確保澆注料具有高中溫燒后強度。以二氧化硅微粉、中檔鎂砂粉及添加劑結合系統，以中檔鎂砂為骨料，開發出了鎂質擋渣墻和沖擊板，用于連鑄中間包內，取得了較好的效果。其它無水泥澆注料及自流澆注料產品正在開發之中，將會更進一步提高澆注料的理化及施工性能，應用領域更廣。
2、微粉在定型制品中的應用開發
微粉由于表面缺陷多、表面質點的活化和無序化，具有能態高、活性大的特點，從而可以促進燒結進程，降低燒成溫度。微粉量加入5%明顯地具有促進燒結的作用。微粉的加入有幾個作用；一是填隙減少了氣孔，加入量不能太大，否則因堆積密度小和不能緊密堆積而導致不夠緊致；二是微粉分布在顆粒邊緣，因其表面活性和質點可移動，能在較低的溫底下與顆粒結合得較好，封閉部分貫通氣孔，從而使制品致密化、強度增強，促進燒結，這個作用只有在微粉粒度小于5μm時才表現得比較明顯。利用這一特性，將微粉加入到燒成耐火制品中可提高制品的強度、密度及其它性能。以優質高鋁礬土熟料
硬質粘土熟料為基料，加入適量硅線石系或石英與A1203微粉，有效地改善材料的抗蠕變性能，開發出了性能優異的低蠕變高鋁磚粘土磚，這種磚已在煉鋼廠的熱風爐推廣使用，以優質高鋁礬土熟料，引入適量的鋯英石微粉，研究開發了抗熱震性鋁鋯磚，已在水泥回轉窯推廣使用，這種磚經10次以上抗熱震試驗（快速加熱到1100℃，水冷）后，除了有一些輕微的表面裂紋外，磚體仍保持良好，在氧化鋁質滑板和水口磚中添加活性A1203微粉后，能降低氣孔率并提高熱穩定性和抗侵蝕性。