耐火原料工藝技術的發展？

耐火原料工藝技術的發展

1.降低物料的粒度

一般來說，原料越細，其比面積越大，表面能也越高，粉體表面及其內部出現的晶格缺陷也就越多。粉體活性高，增加了燒結推動力，縮短了原子擴散距離，提高了顆粒在液相中的溶解度。表3-1-5為粉體直徑與表面積的關系。

2.活化燒結與二步煅燒

活化燒結即通過增加原料的活性而使其容易燒結。降低原料粒度其實也是一種活化方法。但是單靠機械方法來降低原料粒度是有限的，而且能量消耗也大大增加。采用化學方法也能提高物料的活性，如在堿性耐火原料中廣泛使用的二步煅燒法，即輕燒——壓球（制坯）——死燒，就非常有效。

二步煅燒法中，輕燒的目的在于活化晶格。比如菱鎂礦的輕燒，在600℃出現等軸晶系方鎂石，650℃時非等軸晶系方鎂石出現，等軸晶系方鎂石逐漸消失，850℃時完全消失。這些方鎂石的晶格缺陷較多，活性高，在高溫下擴散作用強，促進燒結。輕燒溫度對原料的活性影響很大，它直接關系到熟料的燒結溫度與體積密度。對于已確定的物料，總有一個好的輕燒溫度。輕燒溫度過高會使結晶度增加，晶粒變大，比表面積和活性下降；溫度過低則可能有殘留的未分解的母鹽存在而妨礙燒結。

鎂鈣砂二步煅燒法不但為制備高純高密度鎂砂、合成鎂白云石砂開辟了新途徑，而且對其它難以致密化的原料燒結作用也很大。堇青石燒結范圍狹窄，約30℃左右，以高嶺土、滑石和氧化鋁為原料煅燒合成堇青石過程中有大量結構水排出，燒結體易形成多孔結構，要得到致密高純度的合成堇青石熟料十分困難。研究發現，在1000℃*4小時的條件下對配料進行輕燒，即可產生約25%的結晶程度較差的堇青石。再在1390~1450℃下燒結即可得到性能良好的堇青石熟料，對提高堇青石窯具性能十分明顯。

二步煅燒與一次燒結相比，其工藝過程復雜，燃料消耗大，成本高。因而對于純度不高或者結晶水量與煅燒后產生氣體量不大的原料，不必強調采用二步煅燒工藝。

3.添加物促進燒結

在目前耐火原材料的燒結研究中廣泛應用。在固相燒結中，少量添加劑可與燒結相生成固溶體，促進缺陷增加而加速燒結；在有液相參加的燒結中，添加劑能改善液相的性質而促進燒結。對已確定的原料，選擇何種添加劑，關鍵看添加劑能否起到以下幾方面的作用：

①與燒結相形成固溶體；

②與燒結相形成化合物；

③與燒結相形成液相；

④阻止多晶轉變；

⑤擴大燒結溫度范圍。

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