硅線石是一種具有多用途的非金屬礦物原料，被廣泛應用于冶金、化工、玻璃、陶瓷、水泥等領域。本文以不定形耐火材料耐火澆注料為例，加以匯總，系統(tǒng)地介紹了硅線石材料的綜合利用進展情況。

　　1、硅線石的應用

　　澆注料是一種由耐火原料加入一定量結(jié)合劑制成的粒狀和粉狀的不定形耐火材料，加水攪拌后具有良好的流動性能，廣泛應用于冶金、水泥、石化等行業(yè)。澆注料是不定形耐火材料中應用最為廣泛的材料。

　　礬土基澆注料具有耐火度高、強度好和耐磨性能優(yōu)良等性能，適用于許多工業(yè)窯爐內(nèi)襯。在礬土基澆注料中添加硅線石族礦物，可以進一步提高材料的性能。高樹森等通過在礬土基澆注料中添加硅線石族礦物，制備出礬土基低蠕變莫來石制品，該制品已在玻璃熔窯和其他窯爐中進行了應用，取得了良好的使用效果。李培佳等以礬土、硅線石、SiO2微粉、α-Al2O3微粉和CA75水泥為原料，研究了硅線石加入量對礬土基澆注料性能的影響。結(jié)果表明：隨著硅線石加入量的增加，礬土基澆注料的抗渣侵蝕性能先增大后減小。　　2、硅線石使用過程

　　根據(jù)研究表明，熔渣對耐火材料的侵蝕實際上是耐火材料向熔渣中溶解和熔渣向耐火材料內(nèi)部滲透的過程，因此在本試驗中，電爐渣對礬土基澆注料的侵蝕，主要是熔渣向澆注料內(nèi)部滲透，伴隨著澆注料中低熔點成分向熔渣中的溶解過程。

　　澆注料中含有大量的氣孔，熔融的熔渣通過氣孔侵入試樣內(nèi)部。同時原料中含有的K2O，Na2O以及渣中含有的FeO在熱處理時易形成低共熔化合物，從而降低澆注料的抗渣侵蝕性。在本試驗條件下，礬土基澆注料中硅線石最佳加入量為w(硅線石)=4%~8%，此時試樣內(nèi)生成較多的莫來石相和剛玉相，兩相緊密結(jié)合，提高了基體的強度，同時提高了材料的抗渣侵蝕性能。當硅線石加入量超過8%時，材料的體積密度減小，顯氣孔率增大，抗渣侵蝕性能下降，常溫強度降低。

　　3、硅線石廣泛的應用場景

　　3.1 隧道窯窯車車面材料多為粘土、高鋁質(zhì)耐火磚或用礬土水泥、高鋁質(zhì)熟料、廢匣缽料制備的澆注料，前者使用壽命僅為30~60d，后者使用壽命最長為210~240d。由于窯車車面材料質(zhì)量差、壽命短、易崩落等原因，導致倒窯事故的發(fā)生。對此，劉文以高鋁礬土、廣西泥、棕剛玉和硅線石為原料，研制出一種適用于陶瓷隧道窯窯車面的粘土結(jié)合澆注料。結(jié)果表明：硅線石的引入能夠抵消結(jié)合粘土燒結(jié)產(chǎn)生的收縮，分解產(chǎn)生的莫來石對基質(zhì)中莫來石的生成、發(fā)育起“晶核”作用，增加了柱狀、針狀莫來石的量，有利于提高材料的抗熱震性和高溫強度。將研制的該澆注料應用于小斷面燃油隧道窯和中斷面燃煤隧道窯，實際使用結(jié)果表明：窯車表面平整、無疏松、無凹陷、無炸裂等不良現(xiàn)象，使用壽命長達26個月，減少了倒窯事故，提高了窯車周轉(zhuǎn)率。

　　3.2 冶金行業(yè)為提高連鑄中間包永久襯的性能及使用壽命，多采用高檔原料和高品位結(jié)合劑制備澆注料。但澆注料的成本較高，綜合性能并未明顯提高。李如椿以礬土為原料，以藍晶石和硅線石為膨脹劑，以紫木節(jié)為燒結(jié)劑和塑化劑，以水玻璃、高鋁水泥和硅灰作為復合結(jié)合劑，研制出一種成本低、壽命長的優(yōu)質(zhì)中間包永久襯澆注料。結(jié)果表明：該澆注料綜合性能良好，滿足中間包永久襯澆注料的使用要求，性能遠超同類產(chǎn)品。

　　3.3 加熱爐、均熱爐是軋鋼或鍛鋼時用于加熱和均熱鋼坯或鋼錠的熱工設備。攀鋼熱軋、軌梁等廠的加熱爐燒嘴磚原先是以礬土水泥結(jié)合高鋁質(zhì)耐火澆注料制成，但使用效果差，具體表現(xiàn)為：燒嘴磚嚴重變形，導致爐內(nèi)溫度場改變，影響鋼坯的加熱質(zhì)量;澆注料抗熱震性差，耐剝落性差，引起燒嘴磚的剝落損毀，使用壽命一般為90~180d。劉云等以礬土、硅線石、藍晶石為原料，以硅微粉和ρ-Al2O3為結(jié)合劑，研制出1種高溫性能優(yōu)良、抗高溫氣流沖刷與煙塵侵蝕能力強、抗熱震性能好的無水泥高鋁質(zhì)澆注料?！叭钡V物以復合的形式加入澆注料性能更優(yōu)，在本試驗中，當硅線石：藍晶石=1：2時，澆注料的強度最大，燒后線變化率最小。硅線石和藍晶石的引入，明顯改善了材料的抗熱震性能，提高了材料的使用壽命。

　　3.4 Kumar等以生產(chǎn)稀土化合物的副產(chǎn)物硅線石和工業(yè)氧化鋁為原料，預先合成出莫來石，再以預合成的莫來石、鋁酸鈣水泥、硅灰、活性氧化鋁為原料，制備出低水泥澆注料。結(jié)果表明：硅線石中的雜質(zhì)Fe2O3和TiO2等能降低合成莫來石的溫度，這與Tripathy等的報道相符合。由SEM圖片看出，每個硅線石晶體都轉(zhuǎn)變?yōu)槟獊硎?，但仍保持著初始硅線石晶粒的形狀。合成莫來石的熱膨脹系數(shù)為5.2×10-6℃-1，與商業(yè)莫來石的接近。研制的澆注料性能良好，具有較高的常溫耐壓強度和高溫抗折強度，因此以價格低廉的副產(chǎn)物硅線石合成的莫來石能夠作為制備不定形耐火材料的原料使用，一方面降低了制備澆注料的成本，一方面將工業(yè)固體廢棄物進行了再生利用，起到了保護環(huán)境的作用，既具有經(jīng)濟效益，又具有社會效益.

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