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    烧制耐火砖原料混合物的粒度与其可塑性的关系分析

    • 来源:鑫富华耐火材料厂
    • 发布日期:2021-01-22

          烧制耐火砖原料混合物的粒度与其可塑性的关系分析,从下表6-1中可明显看出,随着混合料中0.5mm以下颗粒组分的增加,混合料的可塑性指数、干燥敏感性指数及干燥线性收缩率均有增大的趋势。这就充分说明了用土工实验方法不能够完全对页岩、煤矸石等依靠颗粒尺寸减小而使塑性变化的原材料的性质进行正确的评价。

    表6-1  半硬质页岩不同粒度的混合料的物理性能

    掺加比例(%,质量比) 液限(%) 塑限(%) 可塑性指数(%) 干燥敏感性指数(%) 干燥线性收缩率(%)
    0.5mm 0.9mm
    10 90 17.3 12.3 5.0 0.47 1.94
    20 80 17.6 11.7 5.9 0.68 2.06
    30 70 18.3 12.1 6.2 0.66 2.12
    40 60 19.0 12.7 6.3 0.76 2.32
    50 50 19.8 13.4 6.4 0.87 2.34
    60 40 19.0 11.8 7.2 0.85 2.66

     

         从以上分析说明,可塑性的高低,与粘土矿物的颗粒尺寸的关系极大。例如,假设某种粘土中所含的粘土矿物种类和总量与某种页岩所含的粘土矿物的种类和总量完全相同的情况下,由于粘土中粘土矿物颗粒分散得很均匀,而且很小,用土工实验方法测得的可塑性指数就要高出页岩很多。

     

         如果将页岩充分地粉碎,使页岩中的粘土矿物达到像粘土中所含粘土矿物颗粒的细分散状态,有可能用土工实验方法测得的可塑性指数会与粘土的相同。但是实际生产中是无法做到的,从而使得煤矸石、页岩这类的原材料,在生产加工、处理过程中,可塑性的波动很大。究竟用什么方法来描述和比较这类原材料的可塑性呢?首先应对这类原材料破碎后的颗粒尺寸组成要有所限定,根据美国多年用页岩生产:砖瓦的实践和研究认为:页岩粉碎后能够提供塑性的颗粒尺寸为0.053mm(270目筛)以上的颗粒。并认为页岩粉碎后应有三种级别的颗粒级配:

    (1)饰纹性粗颗粒应占有:0~3%(颗粒尺寸一般为1.2~2.4mm,有时可达到9.5mm。不做粗颗粒饰纹时可不用);

    (2)填充型颗粒应占有:20%~65%(1.2~0.3mm,这部分颗粒的功能是限制坯体产生过度的收缩、裂纹、变形);

    (3)塑性颗粒应占:35%~50%(0.053mm以下)。

          这就向我们指明:无论是页岩还是煤矸石,粉碎后小于0.053mm以下的塑性颗粒的最小限度。以往在设计中提出的小于1mm.或是小于0.5mm以下的颗粒占多少,是一种很不准确的方法。假如将煤矸石全部粉碎成为1mm等径的颗粒,有可能这种物料就没有可供成型使用的塑性。对煤矸石、页岩等这类材料测定其可塑性前,应将原材料粉碎后测定小于0.053mm颗粒的含量,并应将这一组分的含量控制在10%以上,这一限定数值,也可以用作工厂设计时设备选型的依据和产品质量控制的基本要求。另外,因这类依靠颗粒尺寸减小而获得塑性的材料,在生产过程中,经破碎搅拌加水、陈化、碾练、抽真空处理等,每经过一道工序,其颗粒尺寸都在减小,或因水的作用而颗粒疏解,其可塑性会得到逐步提高。因而对这类原材料可塑性的测定,除在粉碎后限制小于0.053mm颗粒组分大于40%的情况外,应在挤出机出口处取样测定其可塑性,或是采用其他表述方法。

    另一值得注意的情况是:在页岩和煤矸石等硬质或半硬质原材料破碎中,由于选择的破碎设备或工艺不当,使破碎后的物料的颗粒尺寸分布范围很狭窄。造成的直接后果是坯体强度差,或是成型困难,或是烧结后产品的抗冻性不好等。因为颗粒级配不合理时,导致了耐火砖坯体中的颗粒不能达到最紧密的聚集状态。

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