Vật liệu chịu lửa - Chương 4

VLCL cao AluminLà loại VLCL chứa hơn 45% Al2O3, nghĩa là lớn hơn lượng Al2O3 có trong caolint nguyên chất. Loại này có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu tăng cường quá trình nhiệt trong các lò công nghiệp, đảm bảo độ bền, chịu tải trọng và chịu tác dụng của môi trường khí ở nhiệt độ cao. Nó được sử dụng trong tất cả những điều kiện làm việc rất nặng nề mà Sămôt không thể chịu đựng nổi. Tùy hàm lượng Al2O3 có trong sản phẩm chia 3 loại: ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Vật liệu chịu lửa - Chương 4 Chương 4: VLCL cao Alumin Là loại VLCL chứa hơn 45% Al2O3, nghĩa là lớn hơn lượng Al2O3 có trongcaolint nguyên chất. Loại này có chất lượng cao, đáp ứng được yêu cầu tăng cường quá trình nhiệttrong các lò công nghiệp, đảm bảo độ bền, chịu tải trọng và chịu tác dụng của môitrường khí ở nhiệt độ cao. Nó được sử dụng trong tất cả những điều kiện làm việcrất nặng nề mà Sămôt không thể chịu đựng nổi. Tùy hàm lượng Al2O3 có trong sản phẩm chia 3 loại: - Loại A: chứa từ 45-60% Al2O3 - Loại B ------ 60-75% Al2O3 - Loại C: ---- > 75% Tùy theo thành phần khoáng chia sản phẩm ra làm 4 loại: Loại silimanit: 45-70% Al2O3 - Loại mullit: 70-78% Al2O3 - Loại mullit corun 78-95% Al2O3 - Loại corun: > 95% Al2O3 - Hàm lượng Al2O3 không chỉ là dấu hiệu để chia loại sản phẩm mà nó còn quyếtđịnh những tính chất cơ bản của sản phẩm cao alumin cũng như qua đó để lựachọn nguyên liệu và kỹ thuật thích hợp.I/ Nguyên liệu Nguyên liệu để sản xuất VLCL cao alumin thường dùng các quặng thiênnhiên hay nguyên liệu nhân tạo. Các nguyên liệu chủ yếu là quặng thuộc nhómsilimanit, hydrat nhôm và nhôm kỹ thuật. Việc sử dụng nguyên liệu này haynguyên liệu kia phụ thuộc vào tính chất của sản phẩm cũng như kỹ thuật sản xuấtchúng.1/ Khoáng thuộc nhóm silimanit Rất phổ biến trong thiên nhiên và có giá trị trong công nghiệp - Gồm: silimanit, andaluzit, disten (kianit) và diumôterit - Ba khoáng đầu đều có công thức chung là Al2O3.SiO2 (62,9% Al2O3 + - 37,1% SiO2). Khi nung nóng chúng đều chuyển hóa thành mullit theo phản ứng: 3 (Al2O3. SiO2)  3 Al2O3.2 SiO2 + SiO2 Lượng mullit tạo ra theo phản ứng này gần 86% còn lại 14% SiO2 dư sẽ biếnthành thủy tinh hoặc ở những điều kiện xác đinh nó có thể kết tinh dạng cristobalit. Mặc dù các khoáng này giống nhau về công thức cấu tạo cũng như phản ứngtạo thành mullit nhưng chúng khác nhau về cấu trúc tinh thể và các tính chất hóa líkhác nhau.Bảng 12 Tính chất của các khoáng nhóm silimanit T0 bđ  Độ Hệ ↑ Tên  kết tinh trước cứng tinh thểkhoáng V% sau nung mullit nung 4,5 Ta 3,5 3,0 16 1300 Kianit -7 m tà -3,6 2 -18 -1351 andaluzi 7- T 3,1 3,0 3- 1350t 7,5 thoi -3,2 2 6 -1400 T 3,2 3,0 7- 1500 silimanit 5-7 thoi -3,25 2 8 -1550 -Khi nung khoáng nhóm silimanit thể tích bị biến đổi do trọng lượng riêngcủa mullit và các chất vô định hình nhỏ hơn của nguyên liệu ban đầu. -Diumôterit: 8 Al2O3.8SiO2 B2O3.H20 rất hiếm gặp và hiện nay không có giátrị trong công nghiệp. Tạp chất: Ngoài SiO2 còn nhiều tạp chất khác làm hạ thấp tính chất của - nguyên liệu. Vì vậy cần phải làm giàu sơ bộ trước khi dùng để Al2O3 ≥ 60% và các tạp chất CaO, MgO., Na2O, K20, Fe2O3 ≤ 2-3% . Quá trình làm giàu rất khó nên việc sử dụng nhóm này bị hạn chế. Quặng nhóm silimanit ngoài việc dùng trong sản xuất VLCL cao alumin - còn dùng trong sản xuất đồ gốm tinh vi.2/ Hy drat nhôm Công thức chung: Al2O3.n H20. Gồm 3 loại phân biệt nhau bởi cấu trúc và hàm lượng nước liên kết hóa học: - Hydracgilit: Al2O3.3 H20 - Bomit: Al2O3. H20 - Diaspo: Al2O3.H20Bảng 19: tính chất hóa lí của khoáng hydrat nhôm Hệ tinh thể Độ cứng Màu sắcKhoáng Hydracgilit Đơn tà Không màu hoặc xanh do trời 2,3-2,4 2,5-3 Trực thoi Không màu hoặc vàng nhạtBomit 3,5-4 3,019 Trực thoi Trắng đến vàng nâuDiaspo 6,5-7 3,3-3,4Khi đốt nóng sẽ xảy ra sự biến đổi không thuận nghịch từ dạng này sang dạngkhác theo sơ đồ: 250-340 0C 450-550 0C 950-1200 0C- Al2O3.3 H20 → Al2O3.H20 →  Al2O3 →  Al2O3Hydracgilit Bomit 450-500 0C → Al2O3- Al2O3.H20Điaspo Trong thiên nhiên, thường gặp quặng boxit, là khoáng tổng hợp tất cả cáchydrat nhôm, chủ yếu là hydracgilit và bomit. Ngoài ra boxit còn có các tạo chất:oxyt và hydroxyt sắt, quarzt, quarzit, caolinit. Hàm lượng Fe2O3 trong boxit ít khi< 2-3% thường >5%. Điều ấy làm hạn chế dùng boxit trong công nghiệp sản xuấtVLCL cao alumin. Giá trị nhất là quặng diaspo, có độ phân tán cao (hạt Trong nhôm kỹ thuật khoáng chủ yếu là  Al2O3 nằm trong giai đoạn chuyển tiếpthành  Al2O3 và còn lại một ít hydrat nhôm (hydracgilit và bomit). Khi đốt nóngđến 1200 0C thì  Al2O3 →  Al2O34/ Coru ...