多數耐火骨料顆粒為多相多晶物料,因此耐火骨料顆粒形狀既與材料本身的各相晶體結構,結晶習性和雜質含量有關,也與材料的加工處理方法有關。如采用電熔法制得的莫來石,因莫來石是從熔體中析出來的,多為自形晶,故按莫來石的結晶習性,多呈柱狀多晶聚集體,破碎時是沿著結合力較差的長度方向晶界斷裂、破碎后的頤粒也多呈柱狀多晶顆粒。而燒結法制得的莫來石,因晶體的發(fā)育生成受到周圍環(huán)境的制約,有針狀、柱狀、板狀和粒狀等形態(tài),而且是無規(guī)則的互相穿插生長,因而破碎后的顆粒無規(guī)則形態(tài),有片狀、針柱狀、梭角狀等形態(tài)。另一方面,破碎后的耐火骨料顆粒形態(tài)還與材料本身的致密度和破碎方式有關。如對特致密和高致密的高鋁礬土熟料而言,如果采用沖擊式的或擠壓式的破碎方式,破碎出來的骨料顆粒多呈片狀或梭角狀;如果采用研磨式的破碎方式,則多呈不規(guī)則的粒狀或近圓球狀。因此要制取較適合不定形耐火材料的骨料顆粒形狀應選用較合適的破碎方式。
強度
粗粒度的耐火骨料在耐火材料中起到骨架作用,能夠承受較大的外力,有助于提高耐火材料的常溫耐壓強度和高溫抗折強度。當耐火材料受到外力沖擊時,粗骨料可以阻止裂紋的擴展。
細粒度的骨料能增加顆粒之間的接觸面積,使結合劑與骨料更好地結合,提高耐火材料的致密性,從而在一定程度上提高強度。但細骨料過多會使耐火材料內部應力集中,在高溫下容易產生裂紋,導致強度下降。
按化學組成分類
硅質骨料:主要成分是二氧化硅(SiO?),如石英砂、硅石等。硅質骨料具有高耐火度、低膨脹系數和良好的耐磨性,常用于玻璃窯、焦爐等耐火材料中。
鋁質骨料:以氧化鋁(Al?O?)為主要成分,包括鋁礬土、剛玉等。鋁質骨料具有較高的耐火度、良好的熱穩(wěn)定性和抗侵蝕性,廣泛應用于冶金、化工、建材等行業(yè)的高溫爐窯中。
鎂質骨料:主要成分為氧化鎂(MgO),如菱鎂礦、海水鎂砂等。鎂質骨料具有良好的耐高溫性能、抗堿性渣侵蝕能力和高溫強度,常用于堿性轉爐、電爐爐襯等耐火材料中。
白云石質骨料:主要成分是碳酸鈣鎂(CaMg (CO?)?),經過煅燒后得到白云石砂。白云石質骨料具有較好的抗渣性和耐火度,常用于鋼鐵冶金行業(yè)的盛鋼桶、中間包等耐火材料中。
鋯質骨料:主要含有氧化鋯(ZrO?),如鋯英石砂。鋯質骨料具有高熔點、低熱導率和良好的抗熱震性,常用于陶瓷、玻璃等行業(yè)的高溫窯爐中,可提高耐火材料的抗侵蝕性和隔熱性能。
破碎加工是另一種重要的加工方式。通過破碎機等設備的破碎作用,耐火骨料被加工成不同粒度的顆粒。這些顆粒的粒度大小和形狀直接影響著耐火材料的整體性能。因此,在破碎加工過程中,需要選擇合適的設備和技術參數,以骨料的粒度和形狀符合要求。
耐火骨料按大小可分為粗骨料、中骨料和細骨料。一般顆粒尺寸大于5mm的稱為粗骨料;5mm~3mm的稱為中骨料,3mm以下地稱為細骨料。也可以根據客戶要求生產各種規(guī)格,例如5-10mm,10-15mm等等,骨料臨界粒徑根據襯體厚度而定。耐火骨料具有含鋁量高、含鐵量低、硬度高、熱膨脹系數小、耐火度高、密度大、熱化學性能穩(wěn)定等特點。
耐火骨料按材質分有粘土質、高鋁質、剛玉質、硅質、鎂質、鎂鋁尖晶石質耐火骨料等。
按氣孔率分可分為致密骨料(又稱重質骨料)和輕質骨料(又稱多孔骨料)。致密骨料系指氣孔率不大于30%的骨料。致密骨料又可分為特致密骨料,高致密骨料和普通致密骨料。輕質骨料系指氣孔率大于45%的骨料。輕質骨料又可分為普通輕質骨料、超輕質骨料和特種輕質骨料(如氧化鋁、氧化鋯空心球)。
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