硅灰性质和用途介绍.ppt
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MgO反应生成镁橄榄石高温相（熔点1890℃，与科博橄榄 石的区别），强化基质，改善高温性能。中间包涂抹料、干 式料等都是这个原理。（见以下涂抹料配方）
MgO SiO2 2MgOgSiO2 (或Mg2SiO4 )
3--1
35
橄榄砂
1--0
30
91镁砂
200目
30
木钙粉
1
92硅灰
2
三聚磷酸钠
0.8
≥8% 3~8% ≤3%
宜昌科博耐火材料有限公司
降低水泥用量，降低成本
❖ 微粉结合、降低水泥用量 一来可降低成本（80纯铝酸钙水泥7000元/吨）； 二来可降低水泥中CaO杂质对耐火材料的影 响，改善高温性能。（使用条件越苛刻，对耐火材料
的要求也越高，对杂质要求越严）
宜昌科博耐火材料有限公司
厂家实验室检测
硅灰性质和用途
硅微粉和微硅粉的区别
❖ 硅微粉是由天然石英或熔融石英经过破碎， 球磨，浮选，酸洗提纯等多道工艺加工而成 的微粉
❖ 微硅粉，俗称硅灰，是在冶炼硅铁合金和工 业硅时产生的SiO2和Si气体在空气中迅速氧 化并冷凝而成的一种超细粉体材料，粒度达 到微米级（1-2µm）
宜昌科博耐火材料有限公司
硅灰的性质
❖ 颜色：灰色或灰白色粉末 ❖ 耐火度： ＞ 1600℃ ❖ 粒度：＜1µm的占80%以上，平均粒径0.1-0.3µm ❖ 颗粒形态：圆球颗粒，表面较光滑 ❖ 其他：比表面积大，活性很高
宜昌科博耐火材料有限公司
微硅粉图片
宜昌科博耐火材料有限公司
硅灰的分类
❖ 硅灰分两种形式：原态微硅粉（非加密硅灰）和增 密微硅粉（加密硅灰）。 非加密硅灰：通过除尘器直接收集得到的产品， 密度小体积大，运输效率低，使用粉尘大。 加密硅灰：采用增密技术将原态微硅粉聚集成 小的颗粒团，方便运输和使用（小颗粒团的颗粒凝 聚力较弱，在混凝土搅拌过程中容易散开并良好分 散）。
SiO2 Si OH HO Si SiO2 SiO2 Si O Si SiO2 H2O
宜昌科博耐火材料有限公司
提高常温和高温强度
❖ 莫来石化：在铝硅系浇注料中，加硅灰的同时，加入铝微粉
（α-Al2O3），高温下二者反应生成莫来石高温相（耐火度 1800℃），强化基质，改善高温性能（铁沟料、钢包浇注料等都 是如此，见以下铁沟料配方）；
❖ SiO2含量——决定品位，影响常温和高温强度 ❖ 杂质含量——影响高温烧后强度和高温抗折强度 ❖ 粒度分布——影响流动性
宜昌科博耐火材料有限公司
用于混凝土行业
❖ （1）降低加水量，提高致密度：硅灰填充于 孔隙
❖ （2）提高抗压强度：致密度提高 ❖ （3）改善抗渗透性
因此，加入硅灰后，混凝土寿命提高。
❖ 配料：骨料+粉料+添加剂（水泥、硅 灰、铝微粉、减水剂等）
❖ 干混均匀 ❖ 加水湿混均匀（加水适当） ❖ 倒入模具 ❖ 振动台振动流平成型 ❖ 硬化后脱模（一般12~24小时） ❖ 常温下自然养护24小时 ❖ 110℃干燥箱内干燥24小时
1）取部分试样检测烘干强度； 2）置于高温炉中高温烧结（14001550℃×3h）后，检测其强度； 3）置于高温抗折仪中检测其高温抗折 强度（1450℃×3h）
宜昌科博耐火材料有限公司
厂家对硅灰的要求
❖ 分散性
混料过程中硅灰不能团聚，球团必须打散分布均匀，否则 团聚点将成为脆弱点。
❖ 流动性
振动条件下，浇注料可自动流平。
❖ 烘干强度（110℃） ❖ 高温烧后强度（1400~1550 ℃ ） ❖ 高温抗折强度（1450 ℃ ）
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硅灰对耐火材料的影响因素
❖ 必须配以合适的分散剂（如三聚磷酸钠、 FDN等）
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提高致密度
❖ 微米级硅灰粉填充于浇注料孔隙，从而减少 加水量，提高致密度
❖ 普通水泥浇注料 加水量：6~8% ❖ 引入硅灰的低水泥浇注料 加水量：4~5%
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提高常温和高温强度
❖ 烘干：硅灰在浇注料中，颗粒表面水化形成 Si-OH键，脱水后聚合而形成牢固的由Si-OSi键结合的网状链结构，从而提高烘干强度。 即：
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降低水泥用量，降低成本
❖ 硅灰的引入是一种微粉结合系统，改变了单一的水 泥结合系统，可改善浇注料的常温及高温强度，因 此，浇注料的水泥（铝酸钙水泥）添加量可适当降 低。所以，由普通水泥浇注料发展出了低水泥浇注 料、超低水泥浇注料乃至无水泥浇注料。
❖ 普通水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 低水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 超低水泥浇注料 水泥加入量
宜昌科博耐火材料有限公司
硅灰的价格
❖ 埃肯：专业生产微硅粉，96硅灰：9000元/吨， 92硅灰：2100元/吨
❖ 上海利尔采购硅灰：2010年采购重庆95硅灰： 含税到厂价2600元/吨，目前采购94硅灰：含 税到厂价1700元/吨
宜昌科博耐火材料有限公司
科博硅灰指标
项目
SiO2，% Al2O3，% Fe2O3，% CaO，% MgO，% K2O，% Na2O，%
Al2O3 SiO2 3Al2O3 g2SiO2
原料名称 棕刚玉
SiC 铝微粉 95硅灰 铝酸钙水泥 三聚磷酸钠
规格型号 8-5、5-3、1-0、200目 1-0、200目
80
来自百度文库
比例 75 15 4 3 3 0.3
宜昌科博耐火材料有限公司
提高常温和高温强度
❖ 镁橄榄石化：在镁质浇注料中加入硅灰，高温下硅灰与
C，% IL，%
标准值 ≥94 ≤1.0 ≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.5 ≤2.5
测量值 94.49 0.51 0.18 0.55 0.41 0.16 0.15 1.42 2.37
❖ 经过加密处理，容 重0.6~0.7g/cm3
❖ 硅灰质轻，运输时 需注意。
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硅灰的用途与机理
❖ 耐火行业 ❖ 混凝土行业
宜昌科博耐火材料有限公司
用于耐火行业
❖ 主要用于不定形耐火材料，尤其是低水泥浇注料。
❖ 主要机理： （1）增强流动性 （2）提高致密度 （3）提高常温和高温强度 （4）降低水泥用量，降低成本
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增强流动性
❖ 硅灰为圆球状颗粒，在浇注料中有一定润滑 作用，可有效提高浇注料的流动性，改善致 密度、强度等综合性能
MgO SiO2 2MgOgSiO2 (或Mg2SiO4 )
3--1
35
橄榄砂
1--0
30
91镁砂
200目
30
木钙粉
1
92硅灰
2
三聚磷酸钠
0.8
≥8% 3~8% ≤3%
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降低水泥用量，降低成本
❖ 微粉结合、降低水泥用量 一来可降低成本（80纯铝酸钙水泥7000元/吨）； 二来可降低水泥中CaO杂质对耐火材料的影 响，改善高温性能。（使用条件越苛刻，对耐火材料
的要求也越高，对杂质要求越严）
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厂家实验室检测
硅灰性质和用途
硅微粉和微硅粉的区别
❖ 硅微粉是由天然石英或熔融石英经过破碎， 球磨，浮选，酸洗提纯等多道工艺加工而成 的微粉
❖ 微硅粉，俗称硅灰，是在冶炼硅铁合金和工 业硅时产生的SiO2和Si气体在空气中迅速氧 化并冷凝而成的一种超细粉体材料，粒度达 到微米级（1-2µm）
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硅灰的性质
❖ 颜色：灰色或灰白色粉末 ❖ 耐火度： ＞ 1600℃ ❖ 粒度：＜1µm的占80%以上，平均粒径0.1-0.3µm ❖ 颗粒形态：圆球颗粒，表面较光滑 ❖ 其他：比表面积大，活性很高
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微硅粉图片
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硅灰的分类
❖ 硅灰分两种形式：原态微硅粉（非加密硅灰）和增 密微硅粉（加密硅灰）。 非加密硅灰：通过除尘器直接收集得到的产品， 密度小体积大，运输效率低，使用粉尘大。 加密硅灰：采用增密技术将原态微硅粉聚集成 小的颗粒团，方便运输和使用（小颗粒团的颗粒凝 聚力较弱，在混凝土搅拌过程中容易散开并良好分 散）。
SiO2 Si OH HO Si SiO2 SiO2 Si O Si SiO2 H2O
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提高常温和高温强度
❖ 莫来石化：在铝硅系浇注料中，加硅灰的同时，加入铝微粉
（α-Al2O3），高温下二者反应生成莫来石高温相（耐火度 1800℃），强化基质，改善高温性能（铁沟料、钢包浇注料等都 是如此，见以下铁沟料配方）；
❖ SiO2含量——决定品位，影响常温和高温强度 ❖ 杂质含量——影响高温烧后强度和高温抗折强度 ❖ 粒度分布——影响流动性
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用于混凝土行业
❖ （1）降低加水量，提高致密度：硅灰填充于 孔隙
❖ （2）提高抗压强度：致密度提高 ❖ （3）改善抗渗透性
因此，加入硅灰后，混凝土寿命提高。
❖ 配料：骨料+粉料+添加剂（水泥、硅 灰、铝微粉、减水剂等）
❖ 干混均匀 ❖ 加水湿混均匀（加水适当） ❖ 倒入模具 ❖ 振动台振动流平成型 ❖ 硬化后脱模（一般12~24小时） ❖ 常温下自然养护24小时 ❖ 110℃干燥箱内干燥24小时
1）取部分试样检测烘干强度； 2）置于高温炉中高温烧结（14001550℃×3h）后，检测其强度； 3）置于高温抗折仪中检测其高温抗折 强度（1450℃×3h）
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厂家对硅灰的要求
❖ 分散性
混料过程中硅灰不能团聚，球团必须打散分布均匀，否则 团聚点将成为脆弱点。
❖ 流动性
振动条件下，浇注料可自动流平。
❖ 烘干强度（110℃） ❖ 高温烧后强度（1400~1550 ℃ ） ❖ 高温抗折强度（1450 ℃ ）
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硅灰对耐火材料的影响因素
❖ 必须配以合适的分散剂（如三聚磷酸钠、 FDN等）
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提高致密度
❖ 微米级硅灰粉填充于浇注料孔隙，从而减少 加水量，提高致密度
❖ 普通水泥浇注料 加水量：6~8% ❖ 引入硅灰的低水泥浇注料 加水量：4~5%
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提高常温和高温强度
❖ 烘干：硅灰在浇注料中，颗粒表面水化形成 Si-OH键，脱水后聚合而形成牢固的由Si-OSi键结合的网状链结构，从而提高烘干强度。 即：
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降低水泥用量，降低成本
❖ 硅灰的引入是一种微粉结合系统，改变了单一的水 泥结合系统，可改善浇注料的常温及高温强度，因 此，浇注料的水泥（铝酸钙水泥）添加量可适当降 低。所以，由普通水泥浇注料发展出了低水泥浇注 料、超低水泥浇注料乃至无水泥浇注料。
❖ 普通水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 低水泥浇注料 水泥加入量 ❖ 超低水泥浇注料 水泥加入量
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硅灰的价格
❖ 埃肯：专业生产微硅粉，96硅灰：9000元/吨， 92硅灰：2100元/吨
❖ 上海利尔采购硅灰：2010年采购重庆95硅灰： 含税到厂价2600元/吨，目前采购94硅灰：含 税到厂价1700元/吨
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科博硅灰指标
项目
SiO2，% Al2O3，% Fe2O3，% CaO，% MgO，% K2O，% Na2O，%
Al2O3 SiO2 3Al2O3 g2SiO2
原料名称 棕刚玉
SiC 铝微粉 95硅灰 铝酸钙水泥 三聚磷酸钠
规格型号 8-5、5-3、1-0、200目 1-0、200目
80
来自百度文库
比例 75 15 4 3 3 0.3
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提高常温和高温强度
❖ 镁橄榄石化：在镁质浇注料中加入硅灰，高温下硅灰与
C，% IL，%
标准值 ≥94 ≤1.0 ≤1.0
≤1.0
≤1.0
≤1.5 ≤2.5
测量值 94.49 0.51 0.18 0.55 0.41 0.16 0.15 1.42 2.37
❖ 经过加密处理，容 重0.6~0.7g/cm3
❖ 硅灰质轻，运输时 需注意。
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硅灰的用途与机理
❖ 耐火行业 ❖ 混凝土行业
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用于耐火行业
❖ 主要用于不定形耐火材料，尤其是低水泥浇注料。
❖ 主要机理： （1）增强流动性 （2）提高致密度 （3）提高常温和高温强度 （4）降低水泥用量，降低成本
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增强流动性
❖ 硅灰为圆球状颗粒，在浇注料中有一定润滑 作用，可有效提高浇注料的流动性，改善致 密度、强度等综合性能