蛭石及蛭石材料在冶金工业上的应用
蛭石是云母族天然矿物。纯蛭石含有8-12%的结晶水,将其加热至300-500摄氏度时,结晶水被排出,同事矿物粒子在垂直于云母层方向发生9-16倍的体积膨胀。
膨胀状态蛭石的比重在80kg每立方米到150kg每立方米之间。层化后这种矿物具有一种独特的性能—低导热性能。即使加热至1100-1500摄氏度,该性能依然存在。因此蛭石可作为高温隔热材料广泛应用于各种工业窑炉。
在俄罗斯联邦,约30%的层化蛭石制品被用于黑色及有色金属工业。
现在在冶金工业使用纯层化蛭石作为疏松的颗粒状填充物或各种成型材料的主要成分。
层化蛭石一直被广泛用作底部浇注铸件金属液面的保温材料。该技术可使铸件成品率提高2-4%,并改善了铸件的显微结构和表面质量。蛭石的熔融温度约1300摄氏度,大大低于金属熔融温度。然而,由于知识的特殊结构及其反辐射的能力,靠近金属溶液部分的温度降低许多,因此蛭石能够抵抗比它的熔点高很多的温度。知识的最有效用途是作为隔热混合物的主要成分用于浇铸件表面的保温,废品率可降低20%,全部浇铸费用减少10-30%。
已经取得了用疏松层化蛭石来减缓逐渐冷却,在车间之间转运过程中保持铸件温度的经验。
俄罗斯的许多大型冶金企业,已建立了生产层化蛭石的车间。值得一提的是,曾化过程是利用“TECHSERVICEVERMICULITE"公司小型高效专利窑炉MVU-3得以实现的。该公司(总部在Chelyabinsk)是俄罗斯制造层化蛭石生产设备的主要企业。
这些窑炉使用气体和溶液燃料,每小时产量为8立方米。炉子及炉衬总重4.5吨。用MUV-3窑炉生产层化蛭石的技术已被许可出售给澳大利亚和一些西欧国家。
在炼铝工业,层化蛭石主要用作生产电解槽用绝热板的主要材料。
目前,国内外已有多种使用各种已知结合剂结合的蛭石制品按比重(从400至1000)分为七级。
500级具有以下一些良好的物理力学性能:
比重:451-550kg每立方米;
耐压强度:大于等于0.8Mpa;
500摄氏度导热系数:0.16W/(m.K);
最高使用温度:1050摄氏度
1995-1998年,Krasnoyarsk,Bratsk和Irkutsk铝厂已成功地进行了用陶瓷结合蛭石制品作电解槽底部炉衬材料的实验。
实验表明,点解槽隔热需使用比重不大于100-110kg每立方米的陶瓷结合蛭石制品。该制品可用精选后杂志含量低于1%-2%的精选层化蛭石制成。
目前蛭石在冶金工业中的应用为改进工艺流程及降低能耗开辟了新的克星途径。