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    青砖

    粉煤灰烧结砖的烧成温度

    时间:2016-03-22 08:56:37  作者:原创  来源:本站原创  查看:25  评论:0
    内容摘要:粉煤灰ai2o3含量与高掺量粉煤灰烧结砖的烧成温度一般认为“粉煤灰中ai2o3的成分较黏土等传统的制砖原料要高,坯体耐火度增加,烧结(成)温度也随之增高100~200°C”。对于完全由原矿所组成的黏土原料,根据其ai2o3的含量,来分析其烧结性能是适宜的。而对于高掺量粉煤灰混合料...
    粉煤灰ai2o3含量与高掺量粉煤灰烧结砖的烧成温度
    一般认为“粉煤灰中ai2o3的成分较黏土等传统的制砖原 料要高,坯体耐火度增加,烧结(成)温度也随之增高100~ 200°C”。对于完全由原矿所组成的黏土原料,根据其ai2o3的 含量,来分析其烧结性能是适宜的。而对于高掺量粉煤灰混合 料,则应另当别论,因为如前所述,由于粉煤灰中含有较大比例 的莫来石,不仅进一步提高了坯体的耐火度,而且致使粉煤灰中 参与高温化学反应的具有活性的A1203含量,与粉煤灰中的Al2<a 
    含量相比大幅度降低。因此,是否按粉煤灰化学组成中的 含量来分析和研究高掺量粉煤灰烧结砖的烧结性能值得研究。
    莫来石是粉煤灰冷却过程中形成的结晶完善的微小针状晶 体,实际上并不单独存在,而是粘附在玻璃微珠的表面,或在微 珠的玻璃体中,形成网状骨架。莫来石的熔点约1910°C,具有 极高的耐火性,加热到1810°C仍十分稳定,体积不膨胀,化学 稳定性强,机械强度高,是所有烧结制品高强度的主要来源,其 在高掺量粉煤灰烧结砖焙烧过程中,是一种呈现化学惰性的填充 料。由于它嵌人在玻璃体的玻璃基质中,而且主要存在于耐火度 高达约1600°C的多孔玻璃体中,既不参与化学反应(分解和化 合),不发生相变和熔融,又不直接参与烧结,而是随着紧密接 触的玻璃微珠间具有活性氧化物的固相反应,烧结和少量易熔颗 粒的粘结,同难熔的高强玻璃微珠(铁玻璃珠)一起烧结成为高掺 量粉煤灰烧结砖的高强骨架,而赋予砖以较高的强度。尽管粉煤 灰化学组成分析中,含有较大比例的A1203,但是,由于粉煤灰 中存在较大比例的莫来石,而且A1203在莫来石中约占71.8%, 致使粉煤灰所含的A1203在砖的烧成过程中,参与化学反应的 量大幅度减少,甚至低于黏土原料中的A1203含量。
    对于黏土、页岩和煤矸石烧结砖,当原料的化学组成在适宜 范围内,其中A1203含量不大于25%,其适宜的烧成温度为 950~1050°C,在烧成阶段中,强度的增长也伴随新结晶相的生 成。这些结晶相中以钙铝硅酸盐为主,如钙黄长石(C2AS)、钙 长石(CAS2)等,少有莫来石生成。当A1203含量较高,如大于 30%,在适宜的温度下,仅生成钙铝硅酸盐等,已不能满足过量 的八12()3,同其他硅酸盐组分进行充分的化学反应,以使A1203 在制品中形成稳定的化学结构的需要,有在更高的温度下生成高 温硅酸盐矿物,如莫来石等晶体矿物的必要。然而高掺量粉煤灰 烧结砖,尽管粉煤灰中的ai2o3含量较高,由于粉煤灰中已存 在较大比例的化学性能稳定的莫来石,能够参与化学反应的活性 Al2〇3含量大幅度减少,已没有在高温生成莫来石的必要。因 128 此,不会因粉煤灰中ai2o3含量高,而提高烧成温度。如湘潭 矿业学院科研人员,利用A1203含量为25. 12%的湘潭电厂粉煤 灰和Al2〇3含量为15. 5%的黏土,进行高掺量粉煤灰烧结砖的 工艺研究认为:烧成温度高低的“一般规律是,粉煤灰掺量越 高,烧成温度越低”;又据有关资料介绍:“美国有些砖厂采用快 速焙烧的方法制砖,砖的原料中为74%粉煤灰、23%炉渣和3% 的水玻璃”,烧成温度小于1000°C ,焙烧时间不超过5h。
    仅以粉煤灰的A1203含量高低,来评价高掺量粉煤灰烧结 砖的烧成温度高低不甚合理,原因在于高掺量粉煤灰烧结砖,焙 烧期间所发生的高温物理化学变化,主要取决于粉煤灰的矿物组 成及结构,与粉煤灰或混合料中化学组成没有直接因果关系,而 与粉煤灰的矿物组成,尤其是玻璃态即具有活性的氧化物含量关 系密切,如玻璃态ai2o3含量少,参与化学反应的A1203含量 就少,则烧成温度低,上面的例子应属此种情况。

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