耐火浇注料用微硅粉的使用标准

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随着我国钢铁工业的发展和炼铝工业的发展,必然带动硅铁和金属硅行业的发展。硅铁和金属硅的发展,又会有更多、更好的二氧化硅微粉来源。有机硅的发展,也强烈地推动了化学级硅的冶炼。加之国家环保部门对硅铁和金属硅行业烟气排放的限制,越来越多的硅铁厂家和金属硅冶炼厂家会安装能收集二氧化硅微粉的设备及微粉再处理装备。这样可用于不定形耐火材料的二氧化硅微粉就会越来越多、越来越好。

《中华人民共和国黑色冶金行业标准不定形耐火材料用二氧化硅微粉》YB/T115—1997(以下简称YB/T  1151997)在上世纪末对我国不定形耐火材料用二氧化硅微粉起到了一定的作用。但在执行过程中,也遇到了一些问题。如标准中的某些项目没有适用的检验方法,实际无法执行;标准中的某些检验方法的适用范围不对,实际也无法执行;标准中的某些项目套用国外企业标准,不完全适用中国实际。由于YB/T115-1997中的一些项目无法实施,市场上出现了一些鱼目混珠的现象,如有些厂家随意将二氧化硅微粉标为特级、91级、92级等,有的厂家甚至将sio290%的就标定为94级,将sio285%的就标定为92级。有的厂家甚至采用双重标准,同一级别的硅微粉有不同的规格值。虽然二氧化硅微粉以使用厂家应用好为原则,但也必须有一个统一的标准;否则没有规矩就不成方圆。综上所述,修订YB/T115—1997标准势在必行。

经查阅,目前国际上没有专用的耐火材料硅微粉行业标准。现收集到一些国外的行业标准,见下表1.其标准是建筑混凝土用二氧化硅微粉的行业标准。

表2 美国某大公司的硅微粉

 

 

SiO2

Cl

当量碱度

灼碱

325目筛余

比表面积(氮气吸附法)

金属硅所产生的硅微粉

93-98%

0.09-0.2%

0.5-1.0%

1.5-3.5%

0.4-2.5%

15-28㎡/g

硅铁所产生的硅微粉

78-85%

0.09-0.2%

0.51.5%

1.5-3.5%

0.4-2.5%

15-28㎡/g

 

德国某公司的硅微粉分为SiO297%级和SiO290%级。其高端产品由于有很高的性能价格比,在耐火材料中有很好的市场。北欧某公司也将其高端硅微粉定为SiO2≥96%。

YB/T115-2004标准起草人曾对四川、贵州、湖北、山西、宁夏和甘肃等国内主要硅微粉生产厂家,以及主要的耐火材料生产、研究单位进行了联系和走访。对他们的产品进行了大量的检测,对YB/T115-1997标准使用中存在的问题进行了分析,积累了一定的数据。

标准YB/T115-2004在YB/T115-1997的基础上,修订的项目有:

加强了定义。强调了“冶炼铁合金或工业硅时,通过烟罩收集的含硅烟气,氧化凝聚后经干式收尘装置收集的二氧化硅微粉”。该微粉是含硅烟气经氧化凝聚而成,在矿相组成和水化聚合性能与其它二氧化硅粉体有着本质的不同。

将YB/T115-1997的品质级别有所调整。主要理由:YB/T 115-1997中的“1级”与“2级”差距过大。由于标准产品的级别过大,市场存在鱼目混珠的现象。按整顿、规范硅粉市场的要求,从而把好产品质量关,达到优质优价。根据我国的实际情况,设备先进、管理严格的硅粉级别就能达到93%和96%以上。为此将对二氧化硅微粉的等级重新划分,分为SF96,SF93,SF90和SF88。SF取自二氧化硅微粉www.zzjsnc.com   Silica fume的英文首字母缩写。SF后面的数字为氧化硅百分含量。同时该标准给科技发展留有空间,如需要发展SF98或SF85,随后可以任意插入。

将原标准中的引用标准进行了调整。YB/T115-1997中碳含量的测定按GB/T13245-91的规定进行,其测定范围是5-40%,无法测定二氧化硅微粉中的碳含量;比表面积的检验按勃氏法进行,其测定范围通常小于1㎡/g,也无法测定二氧化硅微粉。国际上对微粉的比表面积测定通常用氮气吸附法。YB/T115-2004中比表面积的测定采用GB/T13390氮气吸附法进行。

增加“PH值测定方法”为规范性附录。YB/T115-1997中PH值的测定是将微粉与水进行1:1稀释,往往造成浆体无法分散。YB/T115-2004中PH值的测定是将微粉与水进行1:10稀释,再按GB/T9724的规定进行检测。在不定形耐火材料中,二氧化硅微粉的比表面积会占全部物料的80%以上,因此二氧化硅微粉的PH值对不定形耐火材料的凝固时间非常重要。二氧化硅微粉的PH值 以中性、略偏酸性为好。通常碱金属、碱土金属含量越高,PH值越大。

将原标准的部分指标进行了调整,调整后的具体指标见表3,其杂质含量也控制得较严些。钙镁、钾钠和灼减指标的调整,也有利于PH值的控制。比表面积也统一为≥15㎡/g。

表3 二氧化硅微粉理化指标

 

指    标

项 目

SF96

SF93

SF90

SF88

SiO2,  %≥

96.0

93.0

90.0

88.0

AL2O3 , %≤

1.0

1.0

1.5

 

Fe2O3  ,%≤

1.0

1.0

2.0

 

CaO+MgO,%≤

1.0

1.5

2.0

 

K2O+Na2O,%≤

1.0

1.5

2.0

 

C,      %≤

1.0

2.0

2.0

2.5

灼碱,   %≤

1.0

3.0

3.0

4.0

PH值 , %≤

4.5~6.5

4.5~7.5

4.5~7.5

4.5~8.5

粒度(45um筛余),%≤

3.0

3.0

5.0

8.0

比表面积,㎡/g%≥

15

水分,%≤

1.0

2.0

2.5

3.0

 

将原标准的组批由“每批10t”改为“每批20t”;以便生产和发货。

   将原标准的常规出厂检验项目由六项改为五项。它们是二氧化硅、灼碱、水分、粒度、PH值。如果改生产原材料、生产工艺或用户需要,应按表2的全部项目进行检验。

   《中华人民共和国黑色冶金行业标准耐火浇注料用二氧化硅微粉》YB/T115—2004(以下简称YB/T115-2004)于2004年6月17日经中华人民共和国发展和改革委员会发布,2004年11月1日正式实施。

随着YB/T115-2004的执行,相信越来越多的二氧化硅微粉生产厂家、使用厂家会使用该标准、遵循该标准。如在实际生产、使用过程中,发现某些缺点和问题,请与标准起草人联系。标准起草人欢迎批评指正。

1美国和加拿大二氧化硅微粉的行业标准

 

指标

美国标准

ASTMC1240

加拿大标准

CSA standard A23.5

SiO2

85.0%

85%

H2O

3%

3%

灼碱

6.0%

6%

粒度(45um筛余)

10%

10%


 

常见问题:

  • 微硅粉混凝土的抗渗特性
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  • 影响微硅粉硅灰粘度大的主要因素
  • 硅灰混凝土的浇注和养护的注意事项
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