Công nghiệp silicat 6.1

Giới thiệu về cộng nghệ silicat: Sản xuất thủy tinh, gốm sứ, xi măng .

VẬT LIỆU CHỊU LỬA

PHÂN LOẠI

• Theo độ chịu lửa:

+ Chịu lửa thường (1580-1770 0 C) + Chịu lửa cao (1770-2000 0 C)

+ Chịu lửa rất cao (>2000 0 C)

• Theo bản chất hoá lý và tính chất kỹ thuật:

+ Nhóm chứa silic: quartz, dinas + Nhóm alumosilicat: bán axit, samot, cao nhôm + Sản phẩm kiềm tính: manhedi, cromit,…

+ Nhóm chứa zircon silicat + Sản phẩm chứa cacbon + Các sản phẩm đặc biệt: đi từ oxit tinh khiết, carbid,…

• Theo hình dạng, kích thước:

+ Loại tiêu chuẩn + Gạch dị hình phức tạp + Các loại gạch khối lớn + Bêtong chịu nhiệt

• Theo phương pháp tạo hình:

+ Ép dẻo, ép bán khô + Đúc rót từ hồ và chất nóng chảy + Gia công từ quặng

• Theo phương pháp gia công nhiệt:

+ Loại nung + Loại không nung + Đúc từ chất nóng chảy

• Theo đặc tính lỗ xốp của sản phẩm:

+ Loại kết khối có độ xốp < 1%

+ Loại đặc có độ xốp 10-30%

+ Loại xốp nhẹ cách nhiệt có độ xốp >50%

TÍNH CHẤT VỀ CẤU TRÚC

• Độ xốp, độ hút nước, trọng lượng thể tích

• Cường độ chịu nén

• Cường độ chịu kéo, uốn xoắn

• Cường độ chống bào mòn

TÍNH CHẤT NHIỆT

• Độ chịu lửa

• Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng

• Giãn nở nhiệt và độ bền nhiệt

• Độ chịu lửa: khả năng chống lại tác dụng của nhiệt độ

cao của vật liệu chịu lửa mà không bị nóng chảy, biến

dạng

• Độ bền nhiệt: khả năng chịu được dao động nhiệt độ

của vật liệu chịu lửa mà không bị nứt nẻ

• Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng : tính chất chống lại

đồng thời tác dụng của nhiệt độ cao (bền nhiệt) và

tải trọng cơ học

Tên sản phẩm vật liệu chịu lửa Độ chịu lửa , o C

Samot A

Samot B

Cao nhôm

-Hệ Mulit

-Hệ Corun

Manhedi

Dinas

1650 1730

>1850

>1980

>1980

>1710

Tên vật liệu

chịu lửa

Nhiệt độ bắt đầu biến dạng ( 0 C )

Nhiệt độ biến dạng 4% ( o C)

TÍNH CHẤT HOÁ HỌC

• Độ bền hoá (bền xỉ)

• Thành phần hoá

SỰ CHÍNH XÁC VỀ HÌNH DẠNG

Mạch xây lò Æ tuổi thọ lò

Mật độ của vữa chịu lửa làm mạch < gạch chịu lửa

Æ mạch xây lò là chỗ yếu nhất

Æ dễ bị xỉ ăn mòn, phá hoại

Muốn lò bền:

Æ mạch mỏng, chắc, dày < 3mm

Æ bề mặt viên gạch thật phẳng, nhẵn Æ không cần mạch xây

VẬT LIỆU CHỊU LỬA ALUMINOSILICAT

• Nhóm bán axit: SiO2≥65%, Al2O3≤30%

• Nhóm Samot: Al2O3=30-45%

• Nhóm giàu alumin: Al2O3>45%

VẬT LIỆU CHỊU LỬA SAMOT

(dùng trong công nghiệp luyện kim, gốm sứ, thủy tinh,…)

NGUYÊN LIỆU

chín già: 1250-1350 0 C chín non: 600-1000 0 C

(gầy, nhiệt độ kết khối cao)

PHỒI LIỆU

H 2 O

6-12% ép bán khô 17-22% dẻo

TẠO HÌNH

Khoảng nhiệt độ ( 0 C) Quá trình hóa lý xảy ra

nhiệt ( 0 C/h)

200-600

Loại bỏ nước liên kết hóa học

Al 2 O 3 .2SiO 2 .2H 2 O → Al 2 O 3 .2SiO 2 + 2H 2 O

- Bắt đầu phân ly carbonat

- Phân hủy các hơp chất hữu cơ

40-60

600-1000

-Kết thúc phản ứng phân hủy và oxy hóa -Phân ly carbonat : CaCO 3 →CaO + CO 2

-Oxy hóa ferit: 2FeS 2 + 5O 2 → 2FeO + 4SO 2

Al 2 O 3 .2SiO 2 →Al 2 O 3 .SiO 2 + SiO 2

60-80

1000-1200

Bắt đầu quá trình kết khối

3Al 2 O 3 .SiO 2 →3Al 2 O 3 .2SiO 2 + SiO 2

40-50

1200-1380 Tiếp tục kết khối sản phẩm Mulit tăng mạnh 20 – 30

Lưu nhiệt Hoàn đại Kết khối vật thiện tinh thể nung mulit, phát triển cực 0

* Dùng để lót các nồi nấu thép và lò luyện

than cốc

VẬT LIỆU CHỊU LỬA BÁN AXIT

• Cấp III: hàm lượng Al2O3 từ 45 – 55%, thường

gọi là sản phẩm tiền mulit

• Cấp II: Al2O3 55-70%, còn gọi là sản phẩm

mulit

phẩm mulit-corun Những sản phẩm có Al2O3

>95% được gọi chính xác là gốm corun hay

vật liệu chịu lửa corun

VẬT LIỆU CHỊU LỬA GIÀU ALUMIN

VẬT LIỆU CHỊU LỬA

DINAS

• Dùng để lót vòm lò, lò nấu thủy tinh, luyện than cốc

tridimit và cristobalit (tridimit>cristobalit Æ tốt)

trọng

8700C +12%

+5%

β−quartz

2,65

α−quartz 2,60

β−tridimite 2,32

β−cristobalite 2,21

+5%

α−cristobalite 2,33

α−tridimite 2,32

+2%

NC