蓝晶石的化学式为al2[sio,],其中al2o3为63.1%,sio2为36.5%,杂质有少量fe2o3、cr2o3、mgo、cao等。蓝晶石为三斜晶系矿物,np-1.713~1.717,nm=1.720~1.722,ng=1.728~1.729,n4-np=0.012~0.016,相对密度为3.56~3.68,平行品体延长方向硬度4.5,垂直晶体延长方向硬度6.5~7。蓝晶石两个方向的硬度相差很大,故称为二硬石。
硅线石的化学式和蓝晶石相同。硅线石为斜方晶系矿物,np=1.657~1.661,nm=1.658~1.670,ng=1.677~1.684,ng-ng=0.020~0.023,成分中的ai可被fe置换,fe2o2含量可达2%~3%,红柱石在钢铁工业中的应用,相对密度为3.23~3.25,硬度7.5。
红柱石的化学式和蓝晶石相同。红柱石为斜方晶系矿物,n,=1.629~1.640,nm=1.633~1.644,ng=1.639~1.647,ng-np=0.007~0.011,成分中的ai可被fe、mn置换,si可少量被ti置换,红柱石粉在砂型涂料中的应用,相对密度为3.1~3.2,硬度7。
在高铝矾土、莫来石及刚玉等高铝物料中,红柱石,添加蓝晶石、红柱石或硅线石(三石),或添加这几种矿物的复合物,可明显---制品的显微结构,从而---和提高传统耐火制品的品质,或开发出新的品种。在新的品种中除高炉用硅线石砖及热风炉用低蠕变砖外,主要还包括:高荷重软化温度高铝砖、高热震高铝砖、微膨胀高铝砖、水泥窑和电炉顶用的磷酸盐高铝砖等。而对添加三石后改性高铝耐火材料的物相组成进行研究后得到如下结果:
(1)矾土+三石试样比刚玉+三石试样易完成莫来石化。
(2)矾土+蓝晶石或红柱石试样,1500℃时完成了莫来石化,而矾土+硅线石试样完成莫来石化的温度则更高,红柱石在耐火材料的应用,达 1700℃以上。
(3)莫来石化的顺序为:矾土+蓝晶石>;矾土 +红柱石>;矾土+硅线石。
莫来石结晶相来源于两个方面:
(1)制品的粗颗粒原料,选用莫来石(电熔或烧结),并且所选用莫来石杂质很少,纯度---。
(2)添加硅线石精矿在高温下转变的莫来石晶相(一次莫来石化)和由于高温下硅线石相变产生的sio,与制品内的高铝物料再次反应形成的莫来石(二次莫来石化),增加了晶相的含量。
莫来石的大量存在,表明硅线石砖是以结晶相为主,玻璃相效应影响很小。
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