微粉在冶金耐火材料中的應(yīng)用

吳晗 朱曉晨

摘 要：隨著我國(guó)工業(yè)的不斷發(fā)展，冶金耐火材料行業(yè)也在不斷的發(fā)展進(jìn)步，在實(shí)際的技術(shù)運(yùn)用中發(fā)現(xiàn)，在冶金耐火材料中加入適量的微粉能夠顯著提高材料的效果和耐火特性，因此對(duì)微粉技術(shù)進(jìn)行研究和有效利用，是我們發(fā)展冶金耐火材料行業(yè)的重要要求。本文將探討研究微粉在冶金耐火材料中的應(yīng)用，希望能夠促進(jìn)對(duì)微粉技術(shù)的研究和發(fā)展，為提高冶金耐火材料的性能貢獻(xiàn)一份力量。

關(guān)鍵詞：微粉;冶金耐火材料;應(yīng)用分析

前言

微粉技術(shù)的發(fā)明和廣泛運(yùn)用促進(jìn)了冶金耐火材料行業(yè)的發(fā)展，它對(duì)冶金耐火材料的性能和檔次都起到了顯著的提升作用，但是其應(yīng)用在冶金耐火材料中的分量需要我們嚴(yán)格把控，才能夠起到良好的效果，與此同時(shí)，我們還需要繼續(xù)進(jìn)行研究，找出微粉的更多應(yīng)用方式和應(yīng)用途徑，為工業(yè)發(fā)展的技術(shù)進(jìn)步起到促進(jìn)的作用。

一、微粉的特性以及發(fā)揮作用的方式

（一）微分的特性

常用的微粉主要成分為SiO2，它具備無(wú)毒、無(wú)味、無(wú)污染，并且能夠耐高溫和酸堿腐蝕、硬度大、絕緣性能好等特點(diǎn)，將適量的微粉加入到冶金耐火材料中，也能夠使冶金耐火材料具備它的特性;同時(shí)將天然的石英（SiO2）粉碎并加工成微粉后，其表面能得到了增加，作為冶金耐火材料的促進(jìn)燒結(jié)、結(jié)合劑和性能改良劑效果更好[1]。

（二）微分發(fā)揮作用的方式

在進(jìn)行研究分析中發(fā)現(xiàn)，雖然微分本身的構(gòu)成機(jī)理比較復(fù)雜，但在作為冶金耐火材料中的添加劑，其發(fā)揮作用的方式是簡(jiǎn)單易懂的。微分通過(guò)填充冶金耐火材料中的縫隙，減少冶金耐火材料中水的使用，以次促進(jìn)冶金耐火材料的燒結(jié)和結(jié)合，改良其性能效果[2]。

二、微粉對(duì)冶金耐火材料的重要性及使用效果

（一）微粉對(duì)冶金耐火材料性能提升的重要性

微粉對(duì)于冶金耐火材料性能提升的重要性主要為提高冶金耐火材料的強(qiáng)度，提高其進(jìn)行澆注的效果，以及增強(qiáng)冶金耐火材料的耐高溫性和耐久度。首先由于傳統(tǒng)的耐火材料中存在著大量的縫隙，在加入微粉后，微粉將這些縫隙都填補(bǔ)住，減少了攪拌中水的用量，在冶金耐火材料制作完成后，其內(nèi)部的密度增加，存在的氣孔和縫隙較少，從而提高了冶金耐火材料的強(qiáng)度;其次是因?yàn)槲⒎劬哂休^強(qiáng)的活性，在冶金耐火材料中遇水后會(huì)形成一種膠體粒子，再加入適量分散劑后能夠加強(qiáng)冶金耐火材料的流動(dòng)性，使?jié)沧⒌男Ч玫教嵘?另外微粉還具備親水性，在加入冶金耐火材中后形成的膠體粒子能夠增強(qiáng)冶金耐火材料的凝聚性，同時(shí)在高溫下還能夠與冶金耐火材料中的氧化鋁發(fā)生反應(yīng)形成莫來(lái)石，提高其耐久度和耐高溫性能，增加冶金耐火材料使用的年限。

（二）微粉在冶金耐材料中的使用效果

在冶金耐火材料中使用微粉，能夠有效地提高冶金耐火材料內(nèi)部的致密性，增強(qiáng)冶金耐火材料的強(qiáng)度;另外二氧化硅微粉與水化的氧化鎂料漿結(jié)合，能夠增強(qiáng)產(chǎn)品的抗沖擊力，提高使用冶金耐火材料進(jìn)行澆筑的施工性能和理化性能，促進(jìn)冶金耐火材料在更多領(lǐng)域中的應(yīng)用。

三、微粉在不定型冶金耐火材料中的應(yīng)用

（一）二氧化硅微粉的應(yīng)用

通常所使用的微粉指的是二氧化硅微粉，這種物質(zhì)通常是鐵合金在冶煉硅鐵和金屬硅時(shí)，產(chǎn)生的大量的二氧化硅以及硅氣體在空氣中與氧分子結(jié)合，最終冷凝沉淀后形成的。二氧化硅微粉的表面能較高、吸水性較好，凝聚性能好，在添加到冶金耐火材料當(dāng)中并進(jìn)行加工后，能夠提高其流動(dòng)性和澆筑效果，對(duì)于冶金耐火的燒結(jié)。結(jié)合以及強(qiáng)度提升等都能夠起到顯著的作用。但使用二氧化硅微粉作為冶金耐火材料的添加劑，則需要我們把控好它的使用劑量，避免加入過(guò)少或者過(guò)多，破壞了冶金耐火材料的本身結(jié)構(gòu)，降低冶金耐火材料的性能。有實(shí)踐研究指出，當(dāng)使用二氧化硅微粉作為冶金耐火材料的添加劑時(shí)，二氧化硅微分的用量增加，在提高冶金耐火材料強(qiáng)度的同時(shí)會(huì)降低其耐火性能，因此要適當(dāng)?shù)丶尤攵趸栉⒎?，結(jié)合實(shí)際情況一般以4%～10%的用量最佳。

（二）三氧化二鋁微粉的應(yīng)用

三氧化二鋁微粉也是一種在實(shí)際的應(yīng)用中比較常見(jiàn)的微粉類(lèi)型，它的主要性能是提高冶金耐火材料的耐高溫能力。根據(jù)研究顯示，在材料中氧化鈣含量比較低的情況下，將三氧化二鋁和二氧化硅進(jìn)行高溫?zé)颇軌蛐纬赡獊?lái)石，而在冶金耐火材料燒制中，提高其莫來(lái)石化的程度能夠使冶金耐火材料耐高溫性能得到顯著的提升;同時(shí)在冶金耐火材料中加入三氧化二鋁同樣能提高冶金耐火材料的澆注性能，如將鋁酸鹽水泥、二氧化硅、活性氧化鋁微分等搭配不同的添加劑，就能夠制作出質(zhì)量好、效果佳的低水泥耐火澆注料，如加熱爐燒嘴磚等產(chǎn)品，就是對(duì)三氧化二鋁微粉的有效運(yùn)用。

四、微粉在定型耐火材料中的應(yīng)用

在定型耐火材料的制作中應(yīng)用微粉，主要是對(duì)其促進(jìn)燒結(jié)、凝聚性好的特點(diǎn)進(jìn)行運(yùn)用。有實(shí)踐研究表明，微粉表面質(zhì)點(diǎn)具有活性化強(qiáng)的特點(diǎn)，在進(jìn)行定型耐火材料的燒制過(guò)程中，能夠加快燒結(jié)的速度，降低燒制完成需要得溫度，同時(shí)加入的微粉在1～5μm時(shí)，起到的促進(jìn)燒結(jié)作用最好，需求的燒結(jié)溫度最低，同時(shí)能夠得到的定型耐火材料的強(qiáng)度和耐高溫性能最佳。但在添加微粉進(jìn)行定型耐火材料的燒結(jié)時(shí)，首先需要注意微粉的用量問(wèn)題，如果加入的微粉量過(guò)大，那么就會(huì)破壞定型耐火材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，使材料的致密性下降，而加入的微粉量過(guò)少，會(huì)導(dǎo)致定型冶金耐火材料中的縫隙不能被填滿(mǎn)，其中的水分和氣孔量增多，降低燒制的效果;其次是因?yàn)槲⒎凼且猿⌒偷念w粒狀存在的，在低溫的條件下能夠和冶金耐火材料中的顆粒進(jìn)行結(jié)合，封閉其中存在的氣孔，達(dá)到提高定型冶金耐火材料的致密性和強(qiáng)度、耐久度、耐高溫的作用，這種作用必須在加入的微粉粒度小于5μm才能達(dá)成，因此我們需要對(duì)加入的微粉粒度進(jìn)行嚴(yán)格的管控。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在冶金耐火材料中加入微粉能夠起到良好的效果，對(duì)于冶金耐火材料的耐久度、強(qiáng)度和耐高溫性能的提升具有著重要的意義。目前我們所使用的微粉種類(lèi)以二氧化硅、三氧化二鋁以及碳化硅等微粉為主，對(duì)于微粉的用量以及微分的形態(tài)有著嚴(yán)格的要求。因此我們必須要不斷地研究和發(fā)展微粉在冶金耐火材料中的應(yīng)用，改善應(yīng)用的方式，降低應(yīng)用的難度，促進(jìn)微粉技術(shù)的的發(fā)展和冶金耐火材料性能的進(jìn)一步提高。

參考文獻(xiàn)

[1]徐平坤.鋁灰在耐火材料中的應(yīng)用[J].再生資源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2019，12（4）：26-29.

[2]馮啟超.耐火材料性質(zhì)分類(lèi)及其應(yīng)用[J].科技資訊，2018，16（3）：108-109.