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白云石質(zhì)耐火制品的工藝生產(chǎn)流程有幾種,其中主要的是白云石熟料的制取,并用這共熟料來生產(chǎn)抗水性白云石磚。為了制磚,熟料要在球磨內(nèi)細(xì)粉碎,泥料在碾機(jī)內(nèi)加工并在此時(shí)加入糖蜜和水。生坯成型時(shí),泥抖水分為3一4%,壓力為600-800公斤/平方厘米。生坯在110-120℃干燥12小時(shí)后,就在隧道窯內(nèi)于1550℃成。白云石質(zhì)耐火材料的耐火度在1780℃以上;2公斤/平方里面負(fù)荷下的荷重軟化于1550℃開始,1610℃終了;容重是2.87克/立方里面;抗壓強(qiáng)度極限為100-150公斤/平方里面。
白云石砂的燒結(jié)是非常困難的,純的白云石燒結(jié)溫度極高(1900~2000℃)。白云石難于燒結(jié)的原因主要有三:其一,白云石的煅燒產(chǎn)物CaO和MaO都是高熔點(diǎn)氧化物,本溪超細(xì)方解石粉低溫下不可能將它們燒結(jié)至高密度;其二,在通常燒結(jié)溫度下,MgO-CaO二元系中不存在MgO與CaO的化合物,CaO與MgO的固溶量也極為有限,方解石粉價(jià)格而且Ca2+在MgO中和Mg2+在CaO中的擴(kuò)散系數(shù)均很小,低于1900℃下不可能通過固相擴(kuò)散使CaO與MgO的混合物致密化;其三,白云石煅燒后形成團(tuán)聚結(jié)構(gòu),燒結(jié)理論表明僅靠固相擴(kuò)散不可能使具有團(tuán)聚結(jié)構(gòu)的坯體燒結(jié)致密。
耐火原材料白云石砂與環(huán)境中的水作用而喪失強(qiáng)度甚至粉化,即是白云石砂的水化。水化程度一般用水化增重率表示。白云石砂的抗水化能力對(duì)白云石質(zhì)耐火制品的生產(chǎn)、保存及使用都很重要。提高白云石砂及鎂質(zhì)白云石砂抗水化能力的主要方法有:高純白云石砂的抗水化能力主要取決于它的煅燒溫度。煅燒溫度提高,方鎂石和方鈣石晶體尺寸增大,使抗水化能力提高;同樣的關(guān)系也表現(xiàn)在熟料氣孔率對(duì)抗水化能力的影響上,氣孔少的熟料抗水化能力提高。因而凡是提高白云石砂致密度的措施對(duì)其抗水化能力的提高都是有益的。
從歷史上的建筑物來看,白云石用作外墻表面,經(jīng)受風(fēng)化或侵蝕的能力比大理石和石灰石要強(qiáng)。因?yàn)槠浞浇馐可?,所以?duì)大氣的污染(主要以酸為主)耐候性較強(qiáng)??偟膩碚f,大理石、白云石和石灰石都屬于材質(zhì)較軟的石材。因此在施工過程中以及日后的使用過程中都極易受到外界的污染,暴露出其耐污性差的弱點(diǎn),如易受雨水、污垢等污染。較花崗石而言,這三種石材透水性高,更容易受到污染。為解決這一問題,辦法就是對(duì)其進(jìn)行防護(hù)處理。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含鐵礦物等雜質(zhì),因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時(shí)還含有Mn3O4。上述雜質(zhì)氧化物均為易熔成分,少量存在能促進(jìn)白云石的燒結(jié),提高白云石砂的抗水化能力。但雜質(zhì)的存在對(duì)白云石質(zhì)耐火材料使用性能的影響也是十分明顯的。白云石高溫下分解成CaO和MgO,它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點(diǎn)1415℃)、鐵酸二鈣(C2F,1436℃分解)、 鋁酸三鈣(C3A,1545℃分解)以及硅酸二鈣(C2S,熔點(diǎn)2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
現(xiàn)在國際上普遍使用的是石材專用滲透性防護(hù)劑,其防護(hù)原理是防護(hù)劑滲透到天然石材的內(nèi)部,沉積于石材毛細(xì)孔內(nèi)部的微小顆粒之間,或附著于石材表面下的個(gè)體礦物分子上,以此來阻止水、油和污物進(jìn)入石材。滲透性防護(hù)劑可為水性和溶劑型,并且通常都含有硅、矽利康、甲基矽酸鹽或其他類似的硅化合物。滲透性防護(hù)劑也可分為兩類:防水型和防油型。防水型主要用來阻擋水和水劑的化學(xué)物品,像果汁飲料、咖啡、茶和蘇打水等。而防油型滲透性防護(hù)劑用來阻止水和油基液體滲入石材,如食用油、油脂和其它油類。防油型的滲透性防護(hù)劑同時(shí)具有防水功能,但防水性的產(chǎn)品則不一定能夠防止油性污染。
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