耐火浇注料用超微粉的品种及制备方法
发布日期： 2020-07-24 11:49:45 阅读量（399） 作者：超微粉技术是低水泥系列耐火浇注料的关键技术，它与高效外加剂的巧妙使用，是该类耐火浇注料的两大支柱，是缺一不可的。超微粉技术系指超微粉的品种、制法、技术性能及其作用原理等。
(一)超微粉及其品种
超微粉和微粉也称作超细粉和细粉，一般用其颗粒尺寸作为判定标准。颗粒尺寸系以μm度量，为与传统的细粉相区别，故称超微粉和微粉。
超微粉和微粉的颗粒尺寸一般不大于90μm。二者的粒度界限，各行业间并不统一。精密陶瓷等行业，规定较严，要求较高。在耐火材料行业中，国内外普遍以5μm作为二者的划分界限，即不大于5μm的粉料称为超微粉，大于5μm的粉料称作微粉。
在耐火材料行业中，高级烧成砖和不定形耐火材料，特别是致密高强黏土结合耐火浇注料和低水泥系列耐火浇注料中，微粉和超微粉的应用，越来越多，性能明显提高，成本也随之增加。因此，应从耐火浇注料的性能及其成本等方面综合考虑，选择适宜的超微粉或微粉。
超微粉和微粉的品种较多，主要有活性SiO2粉、α-Al2O3粉、白刚玉粉、棕刚玉粉、莫来石粉、镁铝尖晶石粉、高铝粉、SiC粉、电熔镁砂粉和锆英石粉等，其细度可根据用户要求制作。表1为几种超微粉的化学成分和粒度组成。
表1几种超微粉的化学成分和粒度组成(%)
应当指出，超微粉和微粉的定义，系以粒度为5μm划分的。一般来说，粒度越小，耐火浇注料的性能改善越大，但成本成倍的增加。因此，在超微粉的实际应用中，不大于5μm的粉料一般占40%~80%，尚含有20%~60%的微粉。该类粉料，也概言之为超微粉。
另外，还有C>95%的石墨超微粉，粒度为1~2μm;BN>98%的氮化硼超微粉，粒度为0.038mm(400目);Al>65%和N>32.5%的氮化铝超微粉，粒度为4~5μm等。
(二)超微粉的制法
超微粉对不定形耐火材料性能的改善和提高，有独特功能，引起人们的极大关注。应用超微粉技术，开创了新一代耐火浇注料，推动了不定形耐火材料的发展，也促进了超微粉生产技术的提高。
超微粉的制法，分为机械粉碎法和化学制取法两大类。前者生产工艺简单、产量大、微粉无团聚和成本低;后者制取的产品纯度高、颗粒小且易控制其形状和粒度分布，但成本较高且易团聚。
采用传统的粉磨机，难以生产超微粉。因此，国内外开发了不少类型的超微粉粉磨机，主要有无研磨介质的自磨机、涡轮搅拌磨机、超微粉球磨机、环缝式球磨机、振动粉磨机和悬辊摆式磨粉机等，一般可生产超微粉，但产品纯度较差，生产效率较低。德国研制的气流磨也属于机械粉碎设备，其原理是用气流将小于180目的细粉悬浮自碰撞成超微粉，可制取粒度<44μm的各品级产品，平均粒径能达到I~4μm。该设备生产效率高、不污染环境，产品纯度高、颗粒小、不团聚，是较理想的生产超微粉设备。
超微粉的化学制取法较多，主要分为溶液法、气相法、盐分解法和固相法等。生产超微粉品种不同，所采用的方法也不同;有的方法也可生产多品种的超微粉。
溶液法主要用于生产各种氧化物超微粉，并可掺入有用的外加剂。首先将硝酸盐、硫酸盐或醋酸盐等盐类制成溶液，再与物料混合服烧后，粉磨和除去溶剂。由于除去溶剂的方法不同，又分为溶剂蒸发法和沉淀过滤法两类工艺流程，获得的超微粉纯度高、颗粒小且尺寸分布范围窄，但易团聚。最近，采用溶胶一凝胶法生产了氧化铝、氧化锆和莫来石等多种氧化物粉末，特点是纯度高、易于烧结。
气相法生产的超微粉纯度高、颗粒团聚少，固相法生产的粉末成本较低。这两种方法不但能生产氧化物粉末，也可以生产非氧化物粉末。
盐分解法是用高纯度的盐直接分解成所需要的氧化物粉末，如氧化铝等。其产品纯度较高，生产成本较低，但粉末易团聚，需经粉磨后使用。
活性SiO2粉也叫作硅灰、凝聚二氧化硅或微二氧化硅，是生产金属硅或硅铁合金的副产品。在电弧炉中，石英约于2000℃的温度下被大部分还原成硅，同时也产生了SiO气体，随烟气逸出炉外。SiO气体遇到空气时，被氧化成SiO2，即凝聚成非常微小且具有活性的SiO2颗粒，则称为活性SiO2粉。经过除尘装置收集，即为成品。硅灰生产成本低、颗粒小、有活性，在不定形耐火材料中广泛应用。
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