CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU CHỊU LỬA DINAT Di nat loại VLCL có ≥93%SiO2, sản xuất từ quặng quắc chất liên kết vôi chất khác, nung nhiệt độ đảm bảo quắc biến đổi thành tridimit cristobite SiO2 1.1 Sự biến đổi thù hình SiO2 tính chất chúng Quartz Có hai dạng thù hình : αquartz β quartz β quartz : dạng thù hình bền vững nhiệ độ thường, phổ biến thiên nhiên Khi nung đến 573 chuyển thành αquartz kèm theo giản nở αquartz : tồn phạm vi 573-870 Ở 870, hạt α quartz có kích thước phải có mặt chất khoàng hóa mạnh chuyển chậm dần thành α tridimite Trong thực tế sản xuất gạch dinat dùng chất khoáng hóa αquartz điều kiện nghiền mịn chuyển thành α tridimite qua pha trung gian metacristobalite 1200-1470, mạnh nhiệt độ 1300 Dạng tridimite dạng ổn định mà ta muốn có gạch dinat Nếu phụ gia nóng a chảy với vai trò chất khoáng hóa metacristobalite chuyển hóa thành α cristobalite b Tridimite Có dạng thù hình tồn từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao γ, β, α Khi nâng nhiệt độ lên 1470 α tridimite chuyển chậm sang α cristobalite Nếu nung nhanh đến nhiệt độ 1670±10 tridimite chuyển thành thủy tinh nóng chảy Qua hình vẽ ta thấy tridimite tinh thể bền vũng ổn định Vìvậy sản xuất sản phẩm dínat phải tạo nhiều tridimite c Cristobalite Có hai dạng thù hình α Cristobalite (tồn nhiệt độ cao), β Cristobalite ( tồn nhiệt độ thấp) Hai dạng thù hình có mật độ khác lớn với α Cristobalite (2.22g/cm3) β Cristobalite (2.34g/cm3), nên dẫn tới biến đổi thể tích chúng lớn Đây lí người ta không muốn có nhiều Cristobalite dinat chúng dễ gây nên vở, nứt sản phẩm làm nguội hay nâng nhiệt độ d Thủy tinh quartz Thủy tinh quartz hình thành cách nóng chảy nhanh quartz 1600 , tridimite 1670±10 Cristobalite 1723 Khi làm nguội nhanh chất nóng chảy thu thủy tinh quartz, thủy tinh có nhiều đặc tính quý độ bền sốc nhiệt , độ chịu lửa, độ bền hóa, tính chất quang học Đặc biệt có hệ số giản nở nhiệt thấp, nhỏ 20 lần so với thủy tinh xây dựng lần so với thủy tinh pyrex Do ta có nhận xét sau Sự biến đổi thù hình kèm theo biến đổi trọng lượng riêng dẫn đến biến đổi thể tích Sự thay đổi thể tích định toàn trihf nung sử dụng dinat Vì thể tích khồn ổn định nguyên nhân lamf sản phẩm có độ bền nhiệt thấp Độ bền nhiệt thấp biến thù hình nhanh, thể tích thay đổi nhiều Nguyên liệu sản xuất VLCl dinat 2.1 Chất khoáng hóa Như nói nhờ có mặt chất khoáng hóa mà trình chuyển hóa tư quartz sang tridimite thúc đẩy Chất khoáng hóa chủ yếu tạo chất nóng chảy nhiệt độ thấp Chất nóng chảy có độ nhớt nhỏ, thấm ướt tốt phải tan Cristobalite để tao tinh thể tridimite bền vững sản phẩm dinat, xen kẽ tinh thể pha thủy tinh số pha tinh thể khác Chất khoáng hóa mạnh Na2CO3 K2CO3, nhiên người ta khồn dùng hạ thấp nhiều tính chất sản phẩm nhiệt độ cao Phổ biến người ta hay dùng Cao, FeO, dôi MnO Trong thực tế sản xuất người ta dùng đông thời CaO FeO làm chất khoáng hóa, cấu tử FeO, vôi chất hổ trợ, tỉ lệ tốt CaO FeO ½ đến ¼ Với dinat dùng xây lò cốc hóa không dùng FeO mà dùng MnO FeO môi trường khử lại xúc tác cho tượng tẩm than (2CO → CO2+C), trường hợp tốt dùng 2-3% CaO hoăc 2% hổn hợp CaO MgO với tỉ lệ 1:1 đến 1:2 Dùng CaO làm chất khoáng hóa dạng vôi sữa để tăng tính đống khuông phối liệu, phân phối phụ gia liên kết hạt quatzit nghiền khô, làm cho viên thành phẩm đạt cường độ trươc sau sấy, xúc tiến trình tridimit hóa Cao dễ điều chế, lấy từ đá voi nung bình thường Chất khoáng hóa oxit sắt thường cho vào phối liệu dạng vẩy sắt, xỉ nấu quặng chứa nhiều FeO, Fe2O3 không dùng tạo điểm ơtecti cao nhiều tác dụng khoáng hóa nhiều Nguyên liệu sản xuất dinat Trong sản xuất dinat người ta thường dùng nguyên liệu chứa SiO2 cát quắc, sa thạch, quactzit để sản xuất  Cát quắt sản phẩm phân hủy quặng núi chứa quăt đá hoa cương tác dụng khí quyển, gió, thay đổi nhiệt độ  Các hạt cât quắc tích tụ qua nhiều kỉ thấm ướt nước có chứa tạp chất mịn đất sét, vôi, thạch cao Các tạp chất phân phối hạt các, liên kết hạt lại thành quặng rắn hơn, bền gọi sa thạch hay kêt  Khi chụ áp suất đủ lớn, kết biến thành loại đá biến chất quaczit Quătzit có hai loại: quaczit xi măng ( lượng chất liên kết quăczit nhiều 30-75% ), quătzit tinh thể (các hạt quắc tiếp xúc với chặc chẽ liên kết với hạt có trữ lượng nhiều quătzit xi măng) 2.2.1 Tính chất kĩ thuật quătzit a Tốc độ chuyển hóa nung Quătzit tinh thể có tốc độ chuyển hóa chậm, quătzit xi măng tùy thuộc vào lượng xi măng thành phần chuyển hóa chậm, trung bình nhanh Để trành tả chuyển hóa nhanh , ta kết hợp loại quătzit với b Độ xốp Theo độ xốp có loại sau 2.2 Stt Tên nhóm Rất đặc Đặc Xốp Rất xốp c Độ hút nước 0.5 0.5-4 1.5-4 Độ xốp biêy kiến 1.2 1.2- 4.3-10 10 Thành phần hóa học Thông thường dùng loại có SiO2 ≥95%, có CaO, MgO, Na2O, K2O, Al2O3, đặc biệt có hại Al2O3 kiềm hạ thấp độ chịu lửa quătzit d Độ chịu lửa Để sản xuất dinat yêu cầu quătzit có độ chịu lửa ≥1750 Loại 72% có pha bền vũng mulit corun Trong phạm vi thành phần có Al2O3 từ 72-78%, mulit tạo thành dung dịch rắn với Corun, pha lỏng xuất 1850 thành phần ứng với điểm nóng chảy 79%Al2O3 + 21% SiO2 Kết luận: Nếu tăng hàm lượng Al2O3 ( bắt đàu từ VLCL bán axit) tăng nhiệ độ chịu lửa nhiệt độ mềm vật liệu chịu lửa alumosilicat Tuy nhiên tính chất VLCL không phụ thuộc vào hàm lương Al2O3 mà nhiều nhân tố khác Nhìn chung lượng chất lỏng VLCL bán axit tăng lên châm so với samot, nên đường lỏng tương đối dốc Trong thực tế sản xuất hai cấu tử chủ yếu Al2O3 SiO2 có tạp chất, tạp chất với hàm lượng 2-5% oxt : Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O… làm tăng lượng pha lỏng tạo thành giảm tiêu kĩ thuật VLCL Nguyên liệu sản xuất VLCL samot Là đất sét cao lanh chịu lửa 2.1 Nguồn gốc 2.2 Thành phần hóa thành phần khoáng Trong thiên nhiên không gặp cao lanh hay đất sét có thành phần dạng AS2H2 ( 39,5% Al2O3, 46,6% SiO2, 13,9% H20) mà thường lẫn tạp chất khác Thông thường : SiO2 chiếm đến 70% hơn, dạng quartz, chúng làm giảm độ dẻo độ chịu lửa, tăng độ kết khối, vài trường hợp làm tả đất sét nung nhiệt độ cao Al2O3 tong đất sét ( nung đỏ) loại tốt cao 40% (ở loai đất sét cao bazo); loại bazo có 30-40%, loại bán axit 15-30%, lạo axit [...]... phẩm 4.2 ứng dụng Rất rộng rãi Trong công nghiệp silicat: xây lò gốm sứ, lò nấu thủy tinh, lò nung xi măng, lò khí hóa, các ghi đốt nhiên liệu 5 Các lọai sản phẩm samot khác  Sản phẩm samot caolanh  Sản phẩm samot không nung  Sản phẩm từ samot nung thấp ... sau khi làm nguội đất sét phải được nghiền mịn b Chuẩn bị phụ gia gầy samot Phụ gia gầy Sămôt được sản xuất bằng cách nung đất sét và cao lanh đến nhiệt độ kết khối (1200-1250 0C) Tiêu chuẩn để đánh giá chất lượng Sămôt là độ hút nước Độ hút nước ≥ 5% cho Sămôt thường và < 2% cho loại đặc biệt Giai đoạn phối liệu  Tỉ lệ : phụ gia gầy samot 50-80%, đất sét làm chất kết dính (50-20%)  Độ ẩm phối liệu:... nhằm làm kết khối, làm sít đặc sản phẩm đến mức cần thiết đảm bảo độ ổn định thể tích khi sử dụng Giai đoạn nung là giai đoạn quyết đinh chất lượng sản phẩm nhất Quá trình hóa lí xảy ra cơ bản khi nung samot  Đến nhiệt độ 150-200 0C: Mất nước lí học  Ở nhiệt độ 100-200 0C có hiệu ứng thu nhiệt nhung không biến đổi thể tích, không ảnh hưởng đến việc lựa chọn chế độ nung  200-400 0C: Đốt cháy các hợp