多數(shù)耐火骨料顆粒為多相多晶物料,因此耐火骨料顆粒形狀既與材料本身的各相晶體結(jié)構(gòu),結(jié)晶習(xí)性和雜質(zhì)含量有關(guān),也與材料的加工處理方法有關(guān)。如采用電熔法制得的莫來(lái)石,因莫來(lái)石是從熔體中析出來(lái)的,多為自形晶,故按莫來(lái)石的結(jié)晶習(xí)性,多呈柱狀多晶聚集體,破碎時(shí)是沿著結(jié)合力較差的長(zhǎng)度方向晶界斷裂、破碎后的頤粒也多呈柱狀多晶顆粒。而燒結(jié)法制得的莫來(lái)石,因晶體的發(fā)育生成受到周?chē)h(huán)境的制約,有針狀、柱狀、板狀和粒狀等形態(tài),而且是無(wú)規(guī)則的互相穿插生長(zhǎng),因而破碎后的顆粒無(wú)規(guī)則形態(tài),有片狀、針柱狀、梭角狀等形態(tài)。另一方面,破碎后的耐火骨料顆粒形態(tài)還與材料本身的致密度和破碎方式有關(guān)。如對(duì)特致密和高致密的高鋁礬土熟料而言,如果采用沖擊式的或擠壓式的破碎方式,破碎出來(lái)的骨料顆粒多呈片狀或梭角狀;如果采用研磨式的破碎方式,則多呈不規(guī)則的粒狀或近圓球狀。因此要制取較適合不定形耐火材料的骨料顆粒形狀應(yīng)選用較合適的破碎方式。
強(qiáng)度
粗粒度的耐火骨料在耐火材料中起到骨架作用,能夠承受較大的外力,有助于提高耐火材料的常溫耐壓強(qiáng)度和高溫抗折強(qiáng)度。當(dāng)耐火材料受到外力沖擊時(shí),粗骨料可以阻止裂紋的擴(kuò)展。
細(xì)粒度的骨料能增加顆粒之間的接觸面積,使結(jié)合劑與骨料更好地結(jié)合,提高耐火材料的致密性,從而在一定程度上提高強(qiáng)度。但細(xì)骨料過(guò)多會(huì)使耐火材料內(nèi)部應(yīng)力集中,在高溫下容易產(chǎn)生裂紋,導(dǎo)致強(qiáng)度下降。
抗渣性
粗粒度骨料的顆粒之間孔隙較大,爐渣容易滲入這些孔隙中,與耐火材料發(fā)生反應(yīng),降低耐火材料的抗渣性。
細(xì)粒度骨料可以使耐火材料的結(jié)構(gòu)更加致密,減少爐渣的滲透通道,提高抗渣性。但如果細(xì)骨料的粒度太細(xì),在高溫下容易與爐渣中的成分發(fā)生反應(yīng),反而降低抗渣性。因此,需要根據(jù)具體的使用環(huán)境和爐渣成分,選擇合適粒度的耐火骨料來(lái)提高耐火材料的抗渣性。
按生產(chǎn)工藝分類(lèi)
天然耐火骨料:直接從自然界中開(kāi)采并經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單加工處理的耐火骨料,如天然石英砂、鋁礬土等。這類(lèi)骨料資源豐富、價(jià)格相對(duì)較低,但質(zhì)量可能存在一定的波動(dòng)。
人工合成耐火骨料:通過(guò)人工合成方法制備的耐火骨料,如電熔剛玉、燒結(jié)鎂砂等。人工合成耐火骨料具有純度高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),但生產(chǎn)成本較高。
澆注料理想的狀態(tài)是:耐火骨料配比是粗骨料所造成的空隙恰好被細(xì)骨料所填滿,兩者間的空隙又被耐火粉料所填充,無(wú)不足也無(wú)剩余,達(dá)到大的堆積密度,以便獲得佳的性能。
耐火骨料按大小可分為粗骨料、中骨料和細(xì)骨料。一般顆粒尺寸大于5mm的稱(chēng)為粗骨料;5mm~3mm的稱(chēng)為中骨料,3mm以下地稱(chēng)為細(xì)骨料。也可以根據(jù)客戶要求生產(chǎn)各種規(guī)格,例如5-10mm,10-15mm等等,骨料臨界粒徑根據(jù)襯體厚度而定。耐火骨料具有含鋁量高、含鐵量低、硬度高、熱膨脹系數(shù)小、耐火度高、密度大、熱化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。