Vật liệu chịu lửa

VLCL
VẬT LIỆU CHỊU LỬA
Các vấn đề chính:
 Thành phần nào là nhiều nhất trong sản phẩm
 Tìm hiểu về thành phần đó
 Nguyên liệu để sản xuất
 Kĩ thuật sản xuất
 Tính chất và ứng dụng, phạm vi ứng dụng
 Phương pháp để đánh giá
CHƯƠNG 1: VẬT LIỆU CHỊU LỬA DINAT
Di nat là loại VLCL có ≥93%SiO2, sản xuất từ quặng của quắc và chất liên
kết là vôi hoặc chất khác, nung ở nhiệt độ đảm bảo quắc biến đổi thành
tridimit và cristobite
1. SiO2
1.1. Sự biến đổi thù hình của SiO2 và tính chất của chúng

a. Quartz
VLCL
Có hai dạng thù hình : αquartz và β quartz
β quartz : đây là dạng thù hình bền vững ở nhiệ độ thường, phổ biến trong
thiên nhiên. Khi nung đến 573 nó chuyển thành αquartz và kèm theo giản nở.
αquartz : tồn tại trong phạm vi 573-870. Ở 870, hạt α quartz có kích thước
nào đó và phải có mặt chất khoàng hóa mạnh thì nó chuyển chậm dần thành α
tridimite. Trong thực tế sản xuất gạch dinat đều dùng chất khoáng hóa và αquartz ở
điều kiện nghiền mịn nó chuyển thành α tridimite qua pha trung gian
metacristobalite ở 1200-1470, nhưng mạnh ở nhiệt độ trên 1300. Dạng tridimite là
dạng ổn định nhất mà ta muốn có trong gạch dinat. Nếu không có phụ gia nóng
chảy với vai trò chất khoáng hóa thì metacristobalite sẽ chuyển hóa thành α
cristobalite.
b. Tridimite
Có 3 dạng thù hình tồn tại từ nhiệt độ thấp đến nhiệt độ cao là γ, β, α.

Khi nâng nhiệt độ lên quá 1470 thì α tridimite chuyển chậm sang α
cristobalite. Nếu nung nhanh đến nhiệt độ trên 1670±10 thì tridimite chuyển
thành thủy tinh nóng chảy

Qua hình vẽ ta thấy rằng tridimite là tinh thể bền vũng và ổn định nhất.
Vìvậy sản xuất sản phẩm dínat phải làm sao tạo được nhiều tridimite nhất.
c. Cristobalite.
VLCL
Có hai dạng thù hình đó là α Cristobalite (tồn tại ở nhiệt độ cao), β
Cristobalite ( tồn tại ở nhiệt độ thấp). Hai dạng thù hình nay có mật độ khác nhau
rất lớn với α Cristobalite (2.22g/cm
3
) và β Cristobalite (2.34g/cm
3
), nên dẫn tới
biến đổi thể tích của chúng rất lớn. Đây là lí do vì sao người ta không muốn có
nhiều Cristobalite trong dinat vì chúng dễ gây nên vở, nứt sản phẩm khi làm nguội
hay nâng nhiệt độ.
d. Thủy tinh quartz
Thủy tinh quartz được hình thành bằng cách nóng chảy nhanh của quartz ở
1600 , của tridimite ở 1670±10 và của Cristobalite ơ 1723.
Khi làm nguội nhanh chất nóng chảy này thu được thủy tinh quartz, thủy
tinh này có rất nhiều đặc tính quý như độ bền sốc nhiệt , độ chịu lửa, độ bền hóa,
tính chất quang học. Đặc biệt là có hệ số giản nở nhiệt rất thấp, nhỏ hơn 20 lần so
với thủy tinh xây dựng và 6 lần so với thủy tinh pyrex.
Do đó ta có nhận xét sau
Sự biến đổi thù hình luôn kèm theo sự biến đổi trọng lượng riêng dẫn đến
biến đổi thể tích. Sự thay đổi thể tích này quyết định toàn bộ quá trihf nung và sử
dụng dinat. Vì thể tích khồn ổn định là nguyên nhân lamf sản phẩm có độ bền nhiệt
thấp. Độ bền nhiệt càng thấp khi sự biến thù hình càng nhanh, thể tích thay đổi

càng nhiều.
2. Nguyên liệu sản xuất VLCl dinat
2.1. Chất khoáng hóa
Như đã nói ở trên thì nhờ sự có mặt của chất khoáng hóa mà quá trình
chuyển hóa tư quartz sang tridimite được thúc đẩy
Chất khoáng hóa chủ yếu tạo chất nóng chảy ở nhiệt độ thấp. Chất nóng
chảy này có độ nhớt nhỏ, thấm ướt tốt nhất là phải tan được Cristobalite để tao
được tinh thể tridimite bền vững trong sản phẩm dinat, xen kẽ giữa các tinh thể ấy
là pha thủy tinh và một số pha tinh thể khác.
Chất khoáng hóa mạnh nhất là Na2CO3 và K2CO3, tuy nhiên người ta khồn
dùng vì nó hạ thấp nhiều tính chất sản phẩm ở nhiệt độ cao.
Phổ biến người ta hay dùng là Cao, FeO, dôi khi MnO. Trong thực tế sản
xuất người ta dùng đông thời CaO và FeO làm chất khoáng hóa, thì khi đó cấu tử
chính là FeO, còn vôi chỉ là chất hổ trợ, tỉ lệ tốt nhất giữa CaO và FeO là ½ đến ¼.
Với dinat dùng xây lò cốc hóa không dùng FeO mà dùng MnO vì FeO trong môi
VLCL
trường khử sẽ lại xúc tác cho hiện tượng tẩm than (2CO → CO2+C), đối với
trường hợp này tốt nhất dùng 2-3% CaO hoăc 2% hổn hợp CaO và MgO với tỉ lệ
1:1 đến 1:2.
Dùng CaO làm chất khoáng hóa dưới dạng vôi sữa để tăng tính đống khuông
của phối liệu, phân phối đều phụ gia liên kết các hạt quatzit đã nghiền khô, làm cho
các viên thành phẩm đạt được cường độ trươc sau khi sấy, xúc tiến quá trình
tridimit hóa. Cao dễ điều chế, lấy từ đá voi nung bình thường.
Chất khoáng hóa là oxit sắt thường cho vào phối liệu dưới dạng vẩy sắt, xỉ
nấu quặng vì chứa nhiều FeO, Fe2O3 không dùng do tạo điểm ơtecti cao hơn nhiều
và tác dụng khoáng hóa kém hơn nhiều.
2.2. Nguyên liệu sản xuất dinat
Trong sản xuất dinat người ta thường dùng các nguyên liệu chứa SiO2 như
cát quắc, sa thạch, quactzit để sản xuất.
 Cát quắt là sản phẩm phân hủy của quặng núi chứa quăt như đá hoa cương do tác

dụng của khí quyển, gió, sự thay đổi nhiệt độ
 Các hạt cât quắc tích tụ qua nhiều thế kỉ được thấm ướt bằng nước có chứa các tạp
chất mịn như đất sét, vôi, thạch cao. Các tạp chất này phân phối đều giữa các hạt
các, liên kết các hạt lại thành quặng rắn hơn, bền hơn gọi là sa thạch hay các kêt.
 Khi chụ áp suất đủ lớn, các kết biến thành một loại đá biến chất là quaczit.
Quătzit có hai loại: quaczit xi măng ( nếu lượng chất liên kết trong quăczit
nhiều 30-75% ), quătzit tinh thể (các hạt quắc tiếp xúc với nhau chặc chẽ hơn và
liên kết với nhau bằng các răng của hạt và có trữ lượng nhiều hơn quătzit xi măng)
2.2.1. Tính chất kĩ thuật của quătzit
a. Tốc độ chuyển hóa khi nung
Quătzit tinh thể có tốc độ chuyển hóa chậm, còn quătzit xi măng tùy thuộc
vào lượng xi măng và thành phần của nó có thể chuyển hóa chậm, trung bình và
nhanh. Để trành tả do chuyển hóa nhanh , ta kết hợp 2 loại quătzit với nhau.
b. Độ xốp
Theo độ xốp có 4 loại sau
Stt Tên nhóm Độ hút nước Độ xốp biêy kiến
1 Rất đặc 0.5 1.2
2 Đặc 0.5-4 1.2- 4
VLCL
3 Xốp 1.5-4 4.3-10
4 Rất xốp 4 10
c. Thành phần hóa học
Thông thường dùng loại có SiO2 ≥95%, ngoài ra còn có CaO, MgO, Na2O,
K2O, Al2O3, đặc biệt có hại nhất là Al2O3 và kiềm vì nó hạ thấp độ chịu lửa của
quătzit
d. Độ chịu lửa
Để sản xuất dinat yêu cầu quătzit có độ chịu lửa ≥1750. Loại <1730 dùng
làm phụ gia
3. Kĩ thuật sản xuất dinat
 Chuẩn bị quătzit

 Gia công phụ gia khoáng hóa
 Chuẩn bị phối liệu
 Tạo hình sản phẩm
 Sấy sản phẩm
 Nung
3.1. Chuẩn bị quăzit
Để sản phẩm đồng nhất cần phải biến chúng thành bột mịn bằng cách đập và
nghiền mịn .
Thành phần hạt quyết định quá trình chuyển hóa quătzit, đến mật độ sản
phẩm, độ tả của chúng khi nung và sử dụng. Không phải tất cả các hạt quătzit trong
thời gian nung gần 1450 đều chuyển hóa thành tridiite và cristobalite. Phần chưa
chuyển hóa, trong quá trình sử dụng tiếp tục chuyển hóa dẫn đến thay đổi mật độ,
thay đổi thể tích và cuối cùng là tả sản phẩm.
Nếu thành phần hạt lớn nhiều, khi nung hạt lớn nở ra, tạo các kẽ nứt rạn, tả
nhiều.Nếu sản phẩm có nhiều hạt nhỏ < 0.088mm gây nên phân lớp viên mộc, nứt
sản phẩm khi nung.
3.2. Gia công phụ gia khoáng hóa
 Vôi: tốt nhất nên sản xuất vôi ngay tại nhà máy để thuận tiện cho việc vận chuyển,
bảo quản vôi sống
 Sắt; phụ gia sắt cho vào phối liệu cần được nghiền mịn qua sang 900 lỗ/ cm
2
. Để
tăng hieus suất nghiền người ta không dùng nươcd mà dùng ngay sữa vôi cho vào
máy nghiền phụ gia sắt.
VLCL
3.3. Chuẩn bị phối liệu
Phối liệu ngoài quătzit, phụ gia khoáng hóa còn sử dụng một lượng dinat
phế phẩm
Mảnh dinat có tác dụng hạ thấp trọng lượng riêng, giảm độ nở của chúng khi
nung, dẫn đến hạ thấp được ứng suất xuất hiện trong sản phẩm, làm giảm phế

phẩm.
Nhưng mảnh dinat lại làm tăng độ xốp, dùng nhiều sẽ làm giảm độ chịu lửa,
sản phẩm phức tạp có thể dùng mảnh đến 20-30%. Đối với sản phẩm dinat đặc biệt
như sản phẩm dùng xây vòm lò, lò điện nấu thép được sản xuất từ quătzit có chứa
nhiều SiO2 và không có mảnh dinat.
Phối liệu phải có độ ẩm nhất định để đóng khuông cũng như trộn thật đều.
Có thể dùng máy trộn bánh xe và máy trộn hai trục, máy trộn bánh xe đảm bảo các
tác dụng trộn nhưng nhược điểm có quá trình nghiền phụ làm thay đổi thành phần
hạt của phối liệu, do đó thường dùng máy trộn hai trục có năng suất lớn và đảm
bảo các yêu cầu cho kĩ thuật phối liệu
3.4. Tạo hình
Có thể tạo hình bằng phương pháp ép bán khô dùng máy nén cơ khí hay máy
nén thủy lực.
Phối liệu ho vào khuôn khi nén phải vừa phải: nếu quá đầy sinh ra hiện
tượng quá nén tạo vết nứt, nếu vơi thì góc cạnh viên mộc kém bền, dễ vở.
Phối liệu sau khi tạo hình xong phải nén ngay vì sẽ làm giảm tính chất nén
của chúng do phản ứng cacbonat hóa làm mất tính dẻo.
Kích thước khuông phải nhỏ hơn kích thước sản phẩm 2-3.5% vì dinat sau
khi nung sẽ nở ra.
3.5. Sấy
Mục đích: loại trừ nước lí học, tăg cường độ cơ học của sản phẩm.
Động lực sấy: tốt nhất là khói lò và không khí.
Lò sấy: tuynen, sấy phòng.
3.6. Nung
Các quá trình xảy ra khi nung như sau
VLCL
 Tác dụng giữa CaO và SiO2 tạo thành silicate canxi sẽ tác dụng với silicate sắt tạo
thành dung dịc rắn. Khi đạt đến nhiệt độ cao sẽ tạo thành chất lỏng nóng chảy giàu
SiO2. Tridimite sẽ kết inh từ chất long nóng chảy này
 Quá trình biến đổi quătzit thành tridimite và cristobalite

 Dãn nở gạch dinate do biến đổi đa hình của quătzit
Cần phải duy trì môi trường khử yếu trong thời gian nâng nhiệt và lưu
CHƯƠNG 2
VẬT LIỆU CHỊU LỬA SAMÔT
VLCL Samot là loại VLCL chứa Al2O3 30-40%, sản xuất từ đất sét và cao
lanh chịu lửa cộng với phụ gia gầy samot (đất sét nung đến kết khối). Samot là sản
phẩm nẳm trong họ alumosilicate.
VLCL
1. Giản đồ pha của hệ Al2O3 và SiO2
Note: chúng ta xét theo đường liền
Trong kí thuật sản xuất sản phẩm alumosilicate nói chung và sản phẩm
VLCL Samot nối riêng thì, quan trọng nhất là giản đồ hệ hai cấu tử Al2O3-SiO2.
Tù giản đồ này ta xác dịnh được sự biến đổi thành phần pha và tính chất của
chúng.
Qua biểu đồ ta có nhận xét:
 Trong giản đồ Al2O3-SiO2 chia làm hai khu vực, khu vực Al2O3 từ 15-45% (ứng
vơi VLCL bán axit và Samot), tư 45%-100% ứng với VLCL cao alumin
VLCL
 Đối với thành phần chứa Al2O3 từ 5.5-71.8% có 1 pha bền vững đến 1850 là
mulite A3S2 (71.8%Al2O3 + 28.2%SiO2)
 Với Al2O3 >72% có 2 pha bền vũng hơn cả là mulit và corun
 Trong phạm vi thành phần có Al2O3 từ 72-78%, mulit tạo thành dung dịch rắn với
Corun, pha lỏng chỉ xuất hiện ở 1850 và thành phần ứng với điểm nóng chảy là
79%Al2O3 + 21% SiO2
Kết luận:
 Nếu tăng hàm lượng Al2O3 ( bắt đàu từ VLCL bán axit) sẽ tăng nhiệ độ chịu lửa
và nhiệt độ mềm của các vật liệu chịu lửa alumosilicat. Tuy nhiên tính chất của
VLCL không chỉ phụ thuộc vào hàm lương Al2O3 mà còn nhiều nhân tố khác nữa.
 Nhìn chung lượng chất lỏng của VLCL bán axit tăng lên châm hơn so với samot,
nên đường lỏng tương đối dốc hơn. Trong thực tế sản xuất ngoài hai cấu tử chủ yếu

là Al2O3 và SiO2 còn có các tạp chất, chính các tạp chất này với hàm lượng 2-5%
các oxt như : Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O… đã làm tăng lượng pha lỏng tạo
thành và giảm các chỉ tiêu kĩ thuật của VLCL.
2. Nguyên liệu sản xuất VLCL samot
Là đất sét và cao lanh chịu lửa
2.1. Nguồn gốc
2.2. Thành phần hóa và thành phần khoáng
Trong thiên nhiên không khi nào gặp cao lanh hay đất sét có thành phần đúng
dạng AS
2
H
2
( 39,5% Al
2
O
3
, 46,6% SiO
2
, 13,9% H
2
0) mà thường lẫn các tạp chất khác.
Thông thường : SiO
2
chiếm đến 70% hoặc hơn, ở dạng quartz, chúng sẽ làm giảm độ
dẻo và độ chịu lửa, tăng độ kết khối, một vài trường hợp làm tả đất sét khi nung ở nhiệt
độ cao.
Al2O3 tong đất sét ( khi nung đỏ) loại tốt cao hơn 40% (ở loai đất sét cao bazo);
loại bazo có 30-40%, loại bán axit 15-30%, lạo axit <15%. Nếu tăng hàm lượng Al2O3
thf độ chịu lửa của chúng tăng lên. Oxit nhôm trong đất sét nằm ở dạng caolinite,
hidroaluminosilicate, đôi khi ở dạng hidrat nhôm Al2O3.H2O.

Các tạp chất vô cơ làm hạ thấp độ chịu lửa trong đất sét và kaolin chịu lửa không
quá 6-7%, đó là những tạp chất Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O… Ngoài ra còn có các
tạp chất hữa cơ khác như: than đá, than bùn, cây cối mục nát 10-15%
2.3. Độ phân tán của đất sét
Được đặc trưng bằng kích thước hạt của chúng, Độ phân tán có 1 giá trị lớn để
đánh giá độ dẻo, độ liên kết, độ kết khối và độ bẩn của đất sét,
VLCL
Đất sét và cao lanh là những vật liệu phân tán rất mịn, trong đó thành phần hạt của
đất sét có nhiều hạt nhỏ hơn so với cao lanh (<0,001mm) . Điều đó giải thích vì sao đất
sét dẻo hơn cao lanh.
2.4. Độ dẻo và khả năng liên kết của các đất sét
Độ dẻo là tính chất quan trọng của đất sét. Nhờ dẻo mà đất sét duy trì được hình
dạng của nó, không có kẽ nứt khi ta tác dụng một lực không lớn lắm, duy trì được hình
dạng của nó khi không còn lực tác dụng nữa. Khi cho nước vào đất sét, đầu tiên độ dẻo
tăng lên đến giá trị max, sau đó hạ xuống do quá nhiều nước và chuyển sang dạng huyền
phù.
Để xác định độ dẻo của đất sét 1 cách cụ thể ta dùng khái niệm"hạn dẻo", đó là
hiệu số giữa độ ẩm của đất sét ở giới hạn dưới của độ lưu động và độ ẩm của giới hạn lăn
vê.
2.5. Sự biến đổi của đất sét khi cho nước vào
Khi cho nước và đất sét khô tuyệt đối, có các hiện tượng hóa lí phức tạp xảy ra:
 Tỏa nhiệt
 Phồng đất sét
2.6. Độ kết khối của đất sét
Được đặc trưng bằng các chỉ tiêu sau
 Mức độ đặc của sản phẩm: Đất sét sau khi nung sẽ sít đặc lại. Khi nung quá đất sét sẽ
phồng lên trọng lượng thể tích giảm, độ hút nước có thể không tăng vì khi nung quá lửa
sẽ tạo pha thủy tinh, tạo thành các lỗ kín không cho nước thấm qua
 Nhiệt độ kết khối: Là nhiệt độ nung mà ở đó sản phẩm đạt độ sít đặc cao nhất
 Khoảng nhiệt độ kết khối: Là khoảng nhiệt độ sản phẩm tiến hành sít đặc nhanh, là

khoảng cách giữa nhiệt độ kết khối và nhiệt độ biến dạng (phồng mềm ).Nhiệt độ và
khoảng kết khối của đất sét biểu thị bằng độ co khi nung.
Độ kết khối của đất sét phụ thuộc vào lượng chất nóng chảy và độ phân tán của
chất nóng chảy trong đất sét
2.7. Làm giàu đất sét và cao lanh
Mục đích : Loại trừ các tạp chất như sắt, cát, sỏi , trường thạch, mica…
Phương pháp : ướt, khô, điện từ hỗn hợp
3. Quá trình sản xuất VLCL samot
Gồm 5 giai đoạn:
 Chuẩn bị nguyên liệu: gồm 2 phần, chuẩn bị đất sét kết dính và chuẩn bị
phụ gia gầy Sămôt
VLCL
 Phối liệu
 Tạo hình
 Sấy
 Nung
3.1. Giai đoạn chuẩn bị nguyên liệu
a. Chuẩn bị đất sét làm chất kết dính
Đất sét trong kho nhà máy thường có độ ẩm W=15-25% và kích thước lớn. Thường
dùng máy sấy thùng quay cùng chiều để đạt W=7-8%. Nhiệt độ khi vào sấy 600-800
0
C,
nhiệt độ khi ra 110-120
0
C. Đất sét trước khi vào bun ke dự trữ phải làm nguội để tránh
hiện tượng ngưng tụ hơi nước trong lòng bun ke.
Yêu cầu đất sét làm chất kết dính phải phân phối đều giữa các hạt Sămôt, nên 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
0
C). 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.
3.2. Giai đoạn phối liệu
 Tỉ lệ : phụ gia gầy samot 50-80%, đất sét làm chất kết dính (50-20%)
 Độ ẩm phối liệu: phụ thuộc vào phương pháp tạo hình
 Phương pháp bàn khô: W = 8-9%
 Phương pháp dẻo : W=16-20%
 Phương pháp đúc rót: W=35-45%
Trộn phối liệu ở phương pháp bán khô: Dùng máy trộn bánh xe. Đầu tiên thấm ướt
hạt Sămôt bằng bùn đất sét kết dính để tạo nên bề mặt các hạt Sămôt một màng mỏng đất
sét, sau đó cho đất sét dạng bột mịn vào
3.3. Tạo hình sản phẩm
Có 3 phương pháp tạo hình
 Phương pháp bán khô thông thường với sản phẩm thường, phức tạp,
khối lớn
 Phương pháp dẻo tạo hình bằng tay đối với các sản phẩm phức tạp
 Phương pháp đúc rót : ít dùng
3.4. Sấy sản phẩm
Độ ẩm của viên mộc sau khi tạo hình tùy phương pháp sản xuất dao động khoảng
5-20% vì vậy cần phải sấy để còn lại 1-3% trước khi vào lò nung
VLCL
Ở Sămôt có độ xốp và sau đó các vết nứt giữa các hạt Sămôt và chất kết dính nên
xúc tiến quá trình sấy nhanh, xúc tiến việc bốc hơi ẩm từ trong sản phẩm, chuyển hơi ẩm
ra ngoài làm nguy hiểm về chênh lệch độ ẩm giảm đi
3.5. Nung sản phẩm
Nung sản phẩm Sămôt 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
0
C: Mất nước lí học.
 Ở nhiệt độ 100-200
0
C có hiệu ứng thu nhiệt nhung không biến đổi thể tích, không ảnh
hưởng đến việc lựa chọn chế độ nung.
 200-400
0
C: Đốt cháy các hợp chất hữu cơ
 400-550
0
C: Tách nước liên kết hóa học, co ngót nhẹ (0,5-1%) không gây ứng suất lớn
lắm trong sản phẩm.
 550-900
0
C: Xảy ra biến đổi đồng đều về thể tích nhưng không lớn lắm.
 920-940
0
C : Có hiệu ứng tỏa nhiệt. Có sự chuyển từ nhôm vô định hình sang g -Al
2
O
3
.
 1000-1100
0
C: bắt đầu quá trình kết tinh mullit và kết thúc ở 1200-1250
0
C.

 Nhiệt độ nu ng cuối cùng 1350-1380
0
C: hoàn thành kết tinh mullit và liên kết chúng
bằng thủy tinh vô định hình. Chất thủy tinh khó nóng chảy chiếm gần 50% trọng lượng
 Quá trình làm nguội chỉ kèm theo co nhiệt
4. Tính chất và ứng dụng
4.1. Tính chất
 VLCL Sămôt là gạch chịu lửa trung tính và kiềm yếu. nhiệt độ chịu lủa
1610-1770
0
C
Dựa vào độ chịu lửa chia làm 4 loại
 Loại O : nhiệt độ chịu lửa ≥ 1750
0
C
 Loại A : nhiệt độ chịu lửa ≥ 1730
0
C
 Loại B : nhiệt độ chịu lửa ≥ 1670
0
C
 Loại C : nhiệt độ chịu lửa ≥ 1610
0
C
 Độ bền nhiệt: Cao, dao động trong 1 khoảng lớn, phụ thuộc vào thành phần của phối liệu,
phương pháp nén, cấu trúc sản phẩm
 Độ ổn định thể tích: Có độ co phụ khi nung ở nhiệt độ cao. Nếu nhiệt độ nung quá cao,
tường gạch Sămôt bị biến dạng
 Độ bền xỉ: cao. Mức độ phụ thuộc vào cấu trúc hạt và độ sit đặc của sản 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
VLCL
 Sản phẩm samot caolanh
 Sản phẩm samot không nung
 Sản phẩm từ samot nung thấp
\
CHƯƠNG 4
VLVL CAOALUMIN
Là loại VLCL chứa hơn 45% Al
2
O
3
, nghĩa là lớn hơn lượng Al
2
O
3
có trong caolint
nguyên chất
Tùy hàm lượng Al
2
O
3
có trong sản phẩm chia 3 loại
 Loại A: chứa từ 45-60% Al
2
O
3
 Loại B 60-75% Al

2
O
3
 Loại C: > 75%
Tùy theo thành phần khoáng chia sản phẩm ra làm 4 loại
- Loại silimanit: 45-70% Al
2
O
3
- Loại mullit: 70-78% Al
2
O
3
- Loại mullit corun 78-95% Al
2
O
3
- Loại corun: > 95% Al
2
O
3
1 Nguyên liệu
Nguyên liệu để sản xuất VLCL cao alumin thường dùng các quặng thiên nhiên
hay nguyên liệu nhân tạo.
Các nguyên liệu chủ yếu là quặng thuộc nhóm silimanit, hydrat nhôm và nhôm kỹ
thuật.
Việc lựa chọn nguyên liệu phụ thuộc vào tính chất và kĩ thuật của sản phẩm
1.1. Khoáng thuộc nhóm silimanit
VLCL
Rất phổ biến trong thiên nhiên và có giá trị trong công nghiệp

Gồm: silimanit, andaluzit, disten (kianit) và diumôterit
Ba khoáng đầu đều có công thức chung là Al
2
O
3
.SiO
2
1.2. Hy drat nhôm
Công thức chung: Al
2
O
3
.n H
2
0
Gồm 3 loại phân biệt nhau bởi cấu trúc và hàm lượng nước liên kết hóa học
- Hydracgilit: Al
2
O
3
.3 H
2
0
- Bomit: Al
2
O
3
. H
2
0

- Diaspo: Al
2
O
3
.H
2
0
Khi đốt nóng sẽ xảy ra sự biến đổi không thuận nghịch từ dạng này sang
dạng khác theo sơ đồ
250-340
0
C 450-550
0
C 950-1200
0
C
- Al
2
O
3
.3 H
2
0 → Al
2
O
3
.H
2
0 → γ Al
2

O
3
→ α Al
2
O
3
Hydracgilit Bomit
450-500
0
C
- Al
2
O
3
.H
2
0 → α Al
2
O
3
Trong thiên nhiên, thường gặp quặng boxit, là khoáng tổng hợp tất cả các hydrat
nhôm, chủ yếu là hydracgilit và bomit. Ngoài ra boxit còn có các tạo chất: oxyt và
hydroxyt sắt, quarzt, quarzit, caolinit. Hàm lượng Fe
2
O
3
trong boxit ít khi < 2-3% thường
>5%. Điều ấy làm hạn chế dùng boxit trong công nghiệp sản xuất VLCL cao alumin.
1.3. Nhôm kĩ thuật
Nhôm kỹ thuật được sản xuất bằng gia công hóa học quặng boxit nên có độ tinh

khiết cao
Có 3 dạng thù hình: α,β,γ Al
2
O
3
. α và γ là dạng tinh khiết. Dạng β chỉ tạo ra do
có mặt của tạp chất.
Trong nhôm kỹ thuật khoáng chủ yếu là γ Al
2
O
3
nằm trong giai đoạn chuyển tiếp
thành α Al
2
O
3
và còn lại một ít hydrat nhôm (hydracgilit và bomit). Khi đốt nóng đến
1200
0
C thì γ Al
2
O
3
→ α Al
2
O
3
.
1.4. Corun điện nóng chảy
Là nguyên liệu để làm vật liệu mài, gồm 2 loại

VLCL
 Loại trắng: Al
2
O
3
≥ 98%, sản xuất bằng cách nấu chảy nhôm kỹ thuật trong
lò điện
 Loại thường: sản xuất bằng cách nấu chảy boxit, Al
2
O
3
= 91-97% tùy theo lượng hợp
chất trong boxit, đặc biệt là Fe
2
O
3
và SiO
2
Thành phần khoáng chủ yếu là a Al
2
O
3
và một ít b Al
2
O
3
do boxit có nhiều tạp
chất. Lượng tạp chất càng nhiều lượng b Al
2
O

3
càng nhiều.
2. Kĩ thuật sản xuất
2.1. Sản phẩm sản xuất từ nhóm silimanit
Ưu điểm của khoáng này: khi đạt đến nhiệt độ mullit hóa thì quá trình tạo mullit
tiến hành hoàn toàn, không phụ thuộc các điều kiện gia công như nghiền trộn Dễ thành
lập qui trình sản xuất hơn.
Vì vậy để sản xuất sản phẩm cao alumin từ disten phải tiến hành nung sơ bộ chúng
thành Sămôt để tái kết tinh.
Sản xuất sản phẩm cao Alumin từ nhóm silimanit dùng chất kết dính chủ yếu là đất
sét nghiền mịn đã làm giàu. Tuy nhiên chỉ dùng một lượng nhỏ mà thôi (10-15%) vì đất
sét làm giảm Al
2
O
3
và tăng tạp chất dễ chảy trong sản phẩm . Tốt nhất là dùng đất sét
nhiều nhôm và tinh khiết.
Qui trình sản xuất tương tự sản xuất sản phẩm nhiều samot:Chất làm gầy là
silimanit ,andaluzit hoặc díten đã nung sơ bộ nghiền mịn .Chất kết dính (10-15%) dùng
đất sét chịu lửa caoAl
2
O
3
(40%). Thành phần hạt phải bảo đảm sản phẩm có mật độ cao
nhất , cỡ hạt lớn nhất ≤ 1-2mm. Áp lực nén 1000kG/cm
2
, nhiệt độ nung 1500-1550
0
C.
Sử dụng : làm thùng đổ thép và nấu thủy tinh

2.2. Sản phẩm từ hidrat nhôm
Nếu dùng quặng boxit phải nung sơ bộ để khử nước liên kết hoá học cũng như để
kết khối sơ bộ sản phẩm , sau đó đem nghiền mịn . Nếu dùng Diaspo thì không cần nung
sơ bộ
Chất liên kết cũng dùng chất kết dính 10-15% , nhiệt độ nung 1500
0
C
Tính chất sản phẩm
• Al
2
O
3
60-65% (lớn hơn sản phẩm từ silimanit)
• Tạp chất nóng chảy : 3,5-4%
• Nhiệt độ chịu lửa 1800-1850
0
C. Nhiệt kết thúc biến dạng 1650-1700
0
C
VLCL
• Sản phẩm từ boxit và diaspo chứa Al2O3 nhiều hơn so với sản phẩm từ nhóm silimanit .
Tổng số tạp chất nóng chảy và độ xốp cao hơn 1 ít . Và thế tăng hàm lượngAl
2
O
3
lên
10% củng như kèm theo tăng nhiệt độ bắt đầu biến dạng lên 1 ít.
2.3. Sản phẩm từ nhôm kĩ thuật
Từ nhôm kỹ thuật có thể sản xuất ra sản phẩm mullit(70-75%Al
2

O
3
) , mullit corun
(78-95%Al
2
O
3
) và corun(>95%Al
2
O
3
)
a. Sản phẩm mullit và mullit corun
Kỹ thuật sản xuất mullit và mullit corun tương tự như kỹ thuật sản xuất sản phẩm
nhiều samot : Dùng samot mullit corun kết khối rất đặc với 15-20% đất sét dẻo kết dính.
Để sản xuất mulit corun ta tiến hành như sau : Nghiền nhôm kỹ thuật mịn cộng
với 15-20%đất sét dẻo , đóng viên , nung . Đất sét chịu lửa ở đây là 1 cấu tử để tổng hợp
mullit trong sản phẩm , đồng thời đóng vai trò chất liên kết nhôm kỹ thuật trong các viên
thô đó.
Nhiệt độ nung các viên thô thành samot mullit corun khoảng 1400-1500
0
C ( để
qúa trình mullit hoá hoàn toàn ), còn đến kết khối thì phải đến nhiệt độ 1500-1650
0
C
Samot mullit corun kết khối phải có độ hút nước ≤3%. Nghiền mịn đạt cỡ hạt :
Hạt lớn nhất 2-5mm ; hạt trung bình 0,5-0,088mm; hạt nhỏ <0,088mm.
Tính chất của sản phẩm mullit và mullit corun sau khi nung đạt:
 Al
2

O
3
70-95%
 Tạp chất nóng chảy 3%
 Nhiệt độ bắt đầu biến dạng dưới tải trọng 1600
0
C . Nhiệt độ phá huỷ 1800
0
C
 Cường độ nén 1500-2000kG/cm
2
b. Sản phẩm corun ( là sản phẩm có độ chịu lửa cao nhất trong dòng sản phẩm
caoalumin)
VLCL mullit chứa một lượng pha thuỷ tinh nhất định nên khi chịu tác dụng của thuỷ
tinh nóng chảy bên ngoàt dễ bị hoà tan giảm độ bền . Người ta cố gắng tìm cách hạn chế
pha thuỷ tinhbằng cách tăng

Al
2
O
3
lên để đượccorun
 Cơ sở kĩ thuật
Sản phẩm corun yêu cầu độ tinh khiết cao , do đó quá trình gia công phức tạp , cẩn
thận , phải dung những thiết bị đặt biệt , một phần cũng do bản chất của corun nữa
Khó khăn nhất là khả năng kết khối của corun rất kém mặt dù đã trộn lẫn với đất
sét. Nguyên nhân chủ yếu là do cấu trúc của nhôm kỹ thuật (γAl
2
O
3

). Nhôm kỹ thuật này
thu được khi nung hydrat nhôm nhân tạo (Al
2
O
3
. H
2
O) ở 1000-1200
0
C. Nhôm kĩ thuật này
có độ xốp lớn nên quá trình kết khối của sản phẩm caoalumin không được như mong
muôn. Hơn nữa trong quá trình nung sơ bộ nhôm kỹ thuật ở 1300-1450
0
C : γAl
2
O
3
→
αAl
2
O
3
. αAl
2
O
3
rất trơ, khả năng phản ứng kém.
VLCL
Để tăng mức độ kết khối của sản phẩm, có các cách sau :
 Phá vỡ cấu trúc của nhôm kỹ thuật và tăng bề mặt tiếp xúc giữa các hạt với nhau bằng

cách nghiền mịn
 Dùng phụ gia : Đặc biệt thường dùng TiO
2
. Tác dụng của TiO
2
là Làm tăng độ lớn của
tinh thể corun dẫn đến tăng độ bền nhiệt của sản phẩm, làm ngắn khoảng kết khối lại
 Kĩ thuật sản xuất
Gồm các bước :
 Chuẩn bị phối liệu : sản xuất samotcorun, sản xuất liên kết corun
Sản xuất samot corun : Nung sơ bộ nhôm kỹ thuật ở 1450
0
C → nghiền mịn bằng
phương pháp ướt đến cỡ hạt 1µm → rửa sắt bằng dung dịch HCl 1-2% → ép lọc → cắt
thành viên viên thô → sấy → nung ở 1700
0
C trong 2h để kết khối corun hoàn toàn , đảm
bảo mật độ 3,75-3.8g/cm
3
.
Nếu dùng 1-2% TiO
2
→ nghiền khô hỗn hợp trong máy nghiền bi thép đến kích
thước 4-5µm , làm ẩm với keo SSB 1-1.5% trong máy trộn đến độ ẩm 11-13% → nén
thành viên mộc → nung ở nhiệt độ 1500
0
C , đạt mật độ 3,648g/cm
3

Samot corun → đập → nghiền nhỏ : Hạt 0,2mm chiếm 50%, hạt lớn nhất 2-

3mm, hạt bé nhất ≤0,088mm.
Chất kết dính : Có thể dùng ngay hỗn hợp dạng huyền phù ở trên hoặc dạng
bột thô có phụ gia TiO
2

Tỉ lệ samot corun và chất liên kết corun : 55/45
 Tạo hình : Hoặc nén bán khô với độ ẩm 7-8% thêm keo SSB1-1,5%
 Sấy, nung: Nung ở 1700-1750
0
C khi không có phụ gia và ở 1550
0
C nếu có phụ gia
TiO
2
, độ co tổng quát : 9-10%
 Tính chất của sản phẩm:
 Nhiệt độ chịu lửa lớn hơn 2000
0
C
 Độ cứng theo thang Moh là 9
 Tính trơ, phản ứng hóa học kém
 Cường độ cơ học cao
 Có tính chất điện môi tốt
 Ứng dụng sản phẩm
 Có độ cứng lớn nên làm vật liệu mài tốt
 Làm chứn nung, chén nấu thủy tinh
 Làm dao tiện
 Có tính điện môi tốt nên được dùng rộng rãi trong công nghiệp điện
và vô tuyến điện.
 Một số sản phẩm corun thương mại: monofrax ( Mỹ), Corvisit (Hungary)

VLCL
CHƯƠNG 5
VẬT LIỆU CHỊU LỬA MANHEDI
VLCL manhêdi là loại VLCL kiềm tính điển hình, chứa 80-85% periclaz ( MgO )
đôi khi nhiều hơn , nhiệt độ chịu lửa >2000
0
C ( nhiệt độ nóng chảy của MgO nguyên chất
2800
0
C )
Có hai loại VLCL manhêdi : Loại viên và loại bột. Loại viên để xây tường lò , loại
bột dùng để đầm lò.
1. Nguyên liệu
Nguyên liệu thường dùng là Manhêdit MgCO
3
, một số nơi không có manhêdi thì
dùng MgO lấy từ nước biển.
1.1. Manhêdit
Là khoáng chứa 47,62%MgO và 52,98%CO
2
Gồm 2 loại : Manhêdit tinh thể và Manhêdit vô định hình
 Manhêdit tinh thể được tạo ra do tác động của đá vôi hoặc đôlômit với dung dịch
cacbonat axit manhêdi theo phản ứng :
CaCO
3
+ Mg(HCO
3
)
2
→ MgCO

3
↓ + Ca(HCO
3
)
2
(dd)
CaMg(HCO
3
)
2
+ Mg(HCO
3
)
2
→ 2MgCO
3
↓ + Ca(HCO
3
)
2
(dd)
 Manhêdit vô định hình là sản phẩm phân huỷ các khoáng silicat manhêdit như : Serpentin
, ôlivin theo phản ứng :
3MgO. 2SiO
2
. 2H
2
O + 3CO
2
→ 3MgCO

3
↓ + 2SiO
2
+ 2H
2
O
2MgO. SiO
2
+ 2CO
2


→ 3MgCO
3
↓ + 2SiO
2

Tạp chất chủ yếu trong manhêdit là Fe
2
O
3
,SiO
2
, CaO, Al
2
O
3
. Trong đó CaO là tạp
chất có hại nhất.
Yêu cầu : Manhêdit sau khi nung đỏ phải có MgO ≥ 85% đối với bột luyện kim và

≥ 91% đối với gạch , CaO ≤ 2-3% , SiO
2
+ Fe
2
O
3
≤ 5%
1.2. MgO lấy từ nước biển
VLCL
Trong nước biển chứa 0,2% MgO nhưng nguồn nước biển vô tận
MgCl
2
+ MgCa(OH)
4
→ 2Mg(OH)
2
↓ + CaCl
Sản xuất băng phương pháp này có những khó khăn sau:
 Lượng nước biển cần dùng lớn
 Thực hiện quá trình hyđrat hoá hoàn toàn đôlômit rất khó
 Phải dùng lượng CaCl
2
lớn
 Khó lọc được MgO
Ư u điểm:
 Tận dụng được đôlômi và nguồn nước biển
 Có thể điều chỉnh hàm lượng MgO trong sản phẩm phù hợp với yêu cầu kỹ
thuật
 Hàm lượng MgO tương đối cao >90-95%
 Nếu dùng phương pháp trên để tách MgO từ nước ót là nước dư sau khi kết

tinh muối ăn rất kinh tế.
2. Qúa trình hóa lí khi nung
2.1. Quá trình hóa lí và thành phần khoáng
 Nếu sản xuất từ manhêzit , khi nung sẽ tiến hành phân huỷ :
MgCO
3
→ MgO + CO
2
- Q
Phản ứng bắt đẩu ở 400
0
C , nhanh ở 640
0
C . Tốc độ phân huỷ manhêzit phụ thuộc
vào lượng tạp chất , cấu trúc và mật độ manhêzit .
 Nếu nguyên liệu ban đầu sản xuất từ nước biển thì phản ứng đầu tiên khi nung là :
Mg(OH)
2
→ MgO + H
2
O - Q
Phản ứng này tiến hành mạnh ở 430
0
C
2.2. Ảnh hưởng của thành phần khoáng
Thành phần khoáng chính là Periclaz MgO, có độ chịu lửa rất cao ( 2800
0
C ).
Có thể bị hydrat hoá theo phản ứng : MgO + H
2

O → Mg(OH)
2
. Phản ứng này xảy
ra khi ủ, sấy hoặc trộn với nước đồng thời làm tăng thể tích lên hai lần. Vì vậy cần phải ủ
phối liệu để tránh nứt nẻ sản phẩm sau này.
Khả năng hydrat hoá của MgO phụ thuộc nhiệt độ nung, độ mịn và nhiêt độ hydrat
hoá:
 Nếu nung ở nhiệt độ thấp ~1100
0
C, periclaz rất hoạt động và sản phẩm lúc đó
gọi là manhêdi badic, chúng đóng rắn với dung dịch MgCl2, CaCl2, MgSO4 ở
nhiệt độ thường.
 Nếu nung ở nhiệt độ cao ~ 1500-1600
0
C periclaz kết tinh tốt hơn và ta được
manhêdi kết khối, cũng đóng rắn với dung dịch trên nhưng ở nhệt độ 60
0
C
Ngoài ra còn có các khoáng sau
 CaO tự do : Rất dễ bị hydrat hoá tạo thành Ca(OH)
2
gây nứt nẻ và phá huỷ sản phẩm
VLCL
 MF ( manhêdi ferit MgO.Fe
2
O
3
và manhêdi vustit MgO . FeO ) : sẽ tạo thành dung dịch
rắn với MgO có tác dụng tốt cho quá trình tái kết tinh periclaz làm tăng quá trình kết khối
 C

2
F ( dicanxi ferit ) : Có tác dụng kết khối tốt nhất nhưng làm giảm nhiệt độ biến dạng
dưới tải trọng và độ chịu lưả của vật liệu . Cần phải hạn chế . C
4
AF tương tự C
2
F
 CMS : Làm tăng quá trình kết khối nhưng là khoáng dễ cháy ( Nhiệt độ nóng chảy
1460
0
C )làm giảm nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng và tăng độ co khi nung . Khoáng có
hại
 M
2
S ( forterit ) : làm tăng nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng ( do nhiệt độ nóng chảy cao )
nhưng để có liên kết forsterit thì vật liệu phải nung ở nhiệt độ cao > 1600
0
C
 C
3
S và C
2
S : Đều có ảnh hưởng không tốt đến quá trình kết khối . C
3
S khi làm nguội đến
1150-1250
0
C sẽ bị phân huỷ C
3
S → C

2
S + CaO tự do .
 CaO tự do có ảnh hưởng không tốt như đã nêu ở trên . Còn C
2
S không ổn định do khi làm
nguội sẽ có sự biến đổi thù hình từ βC
2
S → γC
2
S kèm theo hiện tượng tăng thể tích 10%
gây tả sản phẩm.
3. Kĩ thuật sản xuất
3.1. Sản xuất sản phẩm Manhedi
a. Nguyên liệu
Dùng manhêdi kết khối tốt : MgO ≥ 90-92% ; CaO ≤ 2,5 %; SiO
2
≤ 4% ; MKN ≤
0,6%.
Muốn sản xuất sản phẩm mật độ cao , cho vào phối liệu 1,1 ± 0,3% phụ gia TiO
2
Sơ đồ sản xuất
VLCL
b. Chuẩn bị nguyên liệu
 Thành phần hạt tốt nhất:
Hạt 2-0,8mm : 45-55%
VLCL
Hạt 0,8-0,088mm: 5-15%
Hạt <0,088mm : 30-40%
 Sau khi ủ tiến hành trộn lần 2, cho thêm keo SSB để tăng độ dẻo cho phối liệu và cường
độ của viên mộc sau này. Độ ẩm của phối liệu trước khi nén 3-5%.

c. Tạo hình
 Phối liệu manhedi thuộc loại không dẻo, phải dùng áp lực nén cao>800kG/cm
2
d. Sấy sản phẩm
 Sau khi ép, viên mộc có cường độ không cao lắm:15-20kG/cm
2
, chuyển vào lò phải cẩn
thận, phải xếp nghiêng và thưa để tăng bề mặt sấy và thông gió tốt
 Quá trình sấy khá phức tạp do quá trình hyđrat hoá MgO vẫn tiếp tục tiến hành
e. Nung sản phẩm
 Sản phẩm manhêdi khi nung hầu như không có sự biến đổi đa hình nào cả nên không có
các giai đoạn co giãn đặc biệt
 1100-1200
0
C: Bắt đầu xuất hiện pha lỏng ứng với điểm Otecti của MgO, CaO, Al
2
O
3
,
SiO
2
(~1157
0
C). Sản phẩm lúc đầu kết khối do tái kết tinh tập hợp các khoáng
 1450-1500
0
C: Lượng pha lỏng tăng, quá trình kết khối tăng.
 Ở nhiệt độ max 1500
0
C hoặc 1600

0
C, cường độ viên mộc rất thấp
 Giai đoạn làm nguội, khi trong vật liệu còn pha lỏng có thể làm nguội
nhanh nhưng khi sản phẩm ở trạng thái giòn phải làm nguội chậm
4. Tính chất và lĩnh vực ứng dụng
4.1. Tính chất
 Nhiệt độ chịu lửa >2300
0
C
 Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng không cao lắm: 1500-1550
0
C
 Độ bền nhiệt: làm nguội bằng không khí 4-9 lần, làm nguội bằng nước 1-2 lần. Nguyên
nhân: do sự chênh lệch lớn độ giãn nở nhiệt giữa Periclaz (1,35.10
-5
) với chất liên kết
Silicat (2-3.10
-5
) và do mođun đàn hồi lớn.
4.2. Lĩnh vực sử dụng
Chủ yếu dùng trong lò điện, lò nấu thép, các lò luyện kim màu. Loại
Mannhêdi bền nhiệt dùng lót zôn nung lò quay ximăng và vòm lò mactanh (thay gạch
Crôm manhêdi). Chú ý: Ở nhiệt độ cao gạch manhêdi không được đặt tiếp xúc với gạch
samốt được vì nó sẽ tạo thành hợp chất cordierit (2MgO2Al
2
O
3
5SiO
2
) dễ chảy

(t
0
nc
=1425
0
C)
3Al2O3.1SiO2 + MgO → 2MgO.2Al2O3.5SiO2
Mulit peniclas cordient
CHƯƠNG 6
VLCL CRÔM-MANHÊDI, CRÔMIT
VLCL
VLCL Crôm manhêdi (Cr-Mg) là sản phẩm sản xuất từ 2 nguyên liệu crômit và
manhêdi kết khối. Khoáng chủ yếu trong sản phẩm này thuộc loại nhóm khoáng Spinen
với công thức chung R
2+
O, R
3+
2
O
3
. (R
2+
là Mg
2+
, Fe
2+
; R
3+
là Cr
3+

, Fe
3+
, Al
3+
)
1. Nguyên liệu cromit
Tuỳ theo hàm lượng Cr
2
O
3
chia quặng crômit làm 4 loại
 Quặng nghèo: Cr
2
O
3
<40%
 Quặng trung bình 40-45%
 Quặng giàu 45-50%
 Quặng rất giàu >50%
Cromit sản suất vlcl yêu cầu: Cr
2
O
3
=35-40%,
2. Kĩ thuật sản xuất VLCL cromit
Quặng cromit quặng dunit quặng manhedi basic
Đập thô đập thô bunke
Nghiền mịn nung định lượng
Sàng bunke

Bunke nghiền bi keo SSB

Định lượng máy khuấy

bơm
Máy trộn bánh xe
Nén Sấy Nung
 Phối liệu gồm: quặng cromit, phụ gia manhedi basic ( 9%), quặng Đunnit (6%), quặng
đunit là olivine M
2
S
 Trong quặng crômit có serpentin là khoáng không chịu lửa phải cho vào 9% manhêdi
bazic đã nung ở 1000
0
C để hợp với serpentin thành chất liên kết Forsterit chịu lửa cao,
đồng thời hợp với Fe
2
O
3
thành manhêdiferit chịu lửa
3MgO2SiO
2
2H
2
O + MgO = 2(2MgOSiO
2
) + 2H
2
O
VLCL

(Serpetin) (manhêdibazic) (forsterit)
MgO + Fe
2
O
3
= MgOFe
2
O
3
 Tính chất: Là loại gạch trung tính, nó có thể tiếp xúc với gạch axit (đinat) và gạch bazơ
(manhêdi) ngay ở nhiệt độ cao. khoảng 1700
0
C mà không có tác dụng gì đáng kể
 Ứng dụng: Dùng để xây lớp ngăn cách giữa 2 loại gạch bazơ và axit. Ví dụ giữa đinat và
manhêdi. Nhưng crômit không thể xây tiếp xúc với samốt vì ở nhiệt độ cao chúng tác
dụng với nhau tạo chất có độ chịu lửa thấp
3. Vật liệu chiu lửa crommanhedi
3.1. Sơ đồ công nghệ sản xuất
Manhedi kết khối keo kết dính cromit


Nghiền mịn ( hạt 0.8-1) đập nghiền
Định lượng trộn phối liệu định lượng
Nén

Sấy
Nung
3.2. Phối liệu
Qua hình trên ta thấy có 2 loại tỷ lệ phối liệu tốt nhất
 Crômit:Manhêdi = 30:70. Ta được sản phẩm bền nhiệt là gạch Cr-Mg. Gạch Cr-Mg bền

nhiệt còn được gọi là gạch Mg-Cr vì lượng manhêdi kết khối nhiều hơn thường được
dùng để xây vòm lò Martin, bền hơn và ít bị phồng rộp hơn loại thứ hai
 Crômit:Manhêdi = 65:35. Sản phẩm có nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng cao
3.3. Tạo hình và sấy
3.4. Nung
3.5. Tính chất và ứng dụng
 Tính chất
Cường độ cơ học tương đối cao 200-400kG/cm
2
Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng không cao lắm 1450-1550
0
C
Độ bền hoá cao
VLCL
Độ bền nhiệt tương đối cao
 Ứng dụng: Được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp luyện kim, để xây xây vòm lò
mactanh, lót lò điện nấu thép, lò nấu đồng, lót zôn nung lò quay xi măng
Gạch Cr-Mg được sử dụng cùng với gạch manhêdi để xây tường lò mactanh chỗ
không tiếp xúc với thép, không làm bẩn thép do crôm của gạch. Để xây gạch Cr-Mg
thường dùng vữa xây là manhêdi kết khối nghiền mịn. Tốt hơn cả là dùng nhẵng tấm thép
mỏng dày 1,5-2mm để xây, khi nung ở nhiệt độ cao, các tấm thép này sẽ bị oxi hoá và tạo
với MgO của gạch thành manhêdiferit (t
0
nc
= 1750
0
C) hàn các viên gạch lại với nhau rất
chắc.
CHƯƠNG 7
VẬT LIỆU CHỊU LỬA CÁCH NHIỆT

Mục đích của sử dụng VLCL cách nhiệt:
 Giảm thấp mức tiêu tốn nhiên liệu
 Hạ nhiệt độ môi trường, được đặct trưng bằng tính cách nhiệt.
VLCL cách nhiêt thỏa mãn 2 yêu cầu:
 Nhiệt tích lũy nhỏ khi giảm trọng lượng thể tích và tăng độ xốp
 Độ dẫn nhiệt giảm khi độ xốp tăng, kích thước lỗ xốp giảm
1. Phân loại
Cách nhiệt ( vật liệu nhẹ) hiện nay dùng rộng rãi gồm 3 loại