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制砖原料化学成分对烧结制品的影响分析

制砖原料化学成分对烧结制品的影响分析

发布日期:2018-01-02 作者: 点击:

评价某种原料是否能生产出贵州烧结砖,其主要取决于它的物理性能,而化学成份对制品的性能具有间接的影响。在判断原料性能时,化学成份的分析可以作为判断的参考依据。化学分析通常测定二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、硫矸和烧失量等。

1)烧失量

烧失量是原料中存在有机物所致。黏土中有机物含量一般为2.5~14%,它主要由动植物腐烂而生成。含有机物多的原料可塑性一般比较高,制品干燥后强度较高,但干燥收缩大,干燥速度过快,则易开裂。焙烧时烧失量较大,制品空隙率亦较高。因此要求原料中有机物含量越少越好。

2)二氧化硅(SiO2  

SiO2(二氧化硅)是烧结砖原料中的主要成份,含量在5570%之间,超过此含量时,原料的塑性大为降低制品的强度极限。

二氧化硅含量多,说明其含游离石英杂质多,会削弱原料的可塑性,砖坯干燥收缩和烧成收缩小,有利于快速干燥,但制品抗压强度低;二氧化硅含量过少,则满足不了硅酸盐矿物固相反应的需要,制品抗冻性能差。

3)三氧化二铝(Al2O3

Al2O3(三氧化二铝)在制品原料中的含量以1020%为宜,低于10%时制品的力学强度降低,高于20%时,虽然制品强度较高,但烧成温度也高,耗煤量加大,并使制品的颜色变淡。

三氧化二铝含量多,砖坯的焙烧温度偏高,制品的耐火度高,但抗冻性能差;三氧化二铝含量过少,同样满足不了矿物固相反应的需要,制品的抗折强度低。

4)三氧化二铁(Fe2O3

Fe2O3(三氧化二铁)是制砖原料中的着色剂,一般含量为310%为宜,含量过高时会降低制品的耐火度。

氧化铁是一种助溶剂,常以赤铁矿(Fe2O3)或褐铁矿(Fe2O3·3H2O)等形式存在。氧化铁含量较多时,烧成温度偏低,制品的耐火度低。另外,它影响制品的颜色。焙烧时窑内处于还原焰气氛时,氧化铁被还原成低价铁的氧化物,制品呈黑灰色;焙烧时窑内处于氧化焰气氛时,则制品呈紫红色。

5)氧化钙(CaO)和氧化镁(MgO

CaO(氧化钙)在原料中是以石灰石(CaCO3)的形成出现,是一种有害物质,含量不宜超过10%,如含量过高时将缩小烧结温度的范围。当氧化钙含量大于15%时,烧结范围将缩小25,给焙烧操作造成困难,其颗粒较大于2mm时更易形成酥砖或引起制品爆裂,可导致坯体严重变形,如吸潮、松解、粉化等。

MgO(氧化镁)原料中的含量不超过3%,越少越好,其化合物如硫酸镁在制品中会产生一种白色的泛霜,影响产品的质量。

细散状态的碳酸钙和碳酸镁(钙和镁是以碳酸盐状态存在于原料中的)是强烈的助熔剂,它会使坯体的烧结温度范围变小,降低制品的耐火度,并相应地使制品产生多孔现象。

6)硫(SO3

SO3(硫矸)在原料中的含量一般不超过1%,越少越好。硫矸在焙烧过程中的逸出,使制品发生膨胀和产生气泡的原因。其它的含硫物也对制品有害,如硫酸钙引起制品泛白和起霜,硫酸镁能引起制品泛霜和膨胀。

三氧化硫是以硫酸盐状态存在于原料中的,它在焙烧时产生二氧化硫(SO2)气体,腐蚀金属设备,并有损于操作工人的健康,同时因二氧化硫气体体积膨胀,使制品崩溃成松散状,影响制品质量。

7)氧化钾(K2O)和氧化钠(Na2O

      碱金属氧化钾(K2O)和氧化钠(Na2O)主要来自长石、伊利石、云母及蒙脱石。它们起着助熔剂的作用。在焙烧期间,当碱金属氧化物与其它物质(例如氧化铁)结合时,就会导致玻化反应,形成液相,使产品具有较高的机械强度和较低的孔隙率。云母出现液相的温度约为9500C,而长石则在更高的温度下玻化。

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