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微硅粉也叫硅灰或稱凝聚硅灰,是鐵合金在冶煉硅鐵和工業硅(金屬硅)時,礦熱電爐內產生出大量揮發性很強的SiO2和Si氣體,氣體排放后與空氣迅速氧化冷凝沉淀而成。微硅粉是大工業冶煉中的副產物,整個過程需要用除塵環保設備進行回收,因為密度較小,還需要用加密設備進行加密。從粒度上來說,硅微粉由天然石英加工而成的,粒度比較大,有200目,300目,400目、500目、600目、800目、1000目、1250目、3000目、5000目、10000目等是一種粉狀態。而微硅粉的細度小于1μm的占80%以上,平均粒徑在0.1-0.3μm ,是一種灰狀態。
微硅粉(硅灰)的生產過程
1、廢氣凈化
電爐出口煙氣經過煙罩、主煙氣管道,通過冷卻器降溫后進入旋風分離除塵器,再經過布袋除塵器。煙氣通過風機進入布袋除塵器,粉塵被濾袋內表面捕集下來,凈化后達到環保標準的煙氣從濾袋外排出,上升到除塵器頂部從排放口排入大氣。
2、微硅粉收集
當除塵器設備運行阻力或時間到達設定值時,卸灰過程開始。利用主風機前段負壓,通過反吸風管道及進出風管閥門的切換實現對布袋除塵器各倉室的清灰過程,回收下來的粉塵通過輸灰管道由風機送入至微硅粉均化裝置。
3、微硅粉加密
經過布袋除塵器收集的微硅粉初始密度只有150-200kg/m3,在運輸上耗費很大的費用,經過加密后的微硅粉呈球狀,堆積比重由原來散裝微硅粉0.2t/m3左右增至0.3~0.6t/m3,使包裝及運輸費減少約30~60%。裝卸效率*提高、貯存空間和占地也減少,生產現場揚塵現象大大減緩,改善了勞動條件和環境。
微硅粉(硅灰)主要應用領域
1﹑用于砂漿與砼中:高層建筑物、海港碼頭、水庫大壩、水利、涵閘、鐵路、公路、橋梁、地鐵、隧道、機場跑道、砼路面以及煤礦巷道錨噴加固等。
2﹑材料工業中:
(1)高檔高性能低水泥耐火澆注料及預制件,使用壽命是普通澆注料的三倍,耐火度提高約100℃,高溫強度及抗熱震性能都明顯改善。已普遍應用于:焦爐、煉鐵、煉鋼、軋鋼、有色金屬、玻璃、陶瓷及發電等行業。(2)大型鐵溝及鋼包料、透氣磚、涂抹修補料等。
(3)自流型耐火澆注材料及干濕法噴射施工應用。
(4)氧化物結合碳化硅制品(陶瓷窯窯具、隔焰板等)。
(5)高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料。
(6)電瓷窯用剛玉莫來石推板。
(7)高溫耐磨材料及制品。
(8)剛玉及陶瓷制品。
(9)賽隆結合制品。除在澆注型耐火材料中普遍使用之外,在電熔和燒結型耐火材料亦獲得大量應用。
3、新型墻體材料、飾面材料:
(1)墻體保溫用聚合物砂漿、保溫砂漿、界面劑。
(2)水泥基聚合物防水材料。
(3)輕骨料保溫節能砼及制品。
(4)內外墻建筑用膩子粉加工。
4、 其他用途:
(1)硅酸鹽磚原料。
(2)生產水玻璃。
(3)用做有機化合物的補強材料。因其成份與氣相法生產的白炭黑相近。可以用在橡膠、樹脂、涂料、油漆、不飽合聚酯等高分子材料中用作填充補強材料。(4)化肥行業中用作防結塊劑。
耐火材料中使用微硅粉,大部分在澆注料中使用,具有以下效果:減少澆注料的水泥用量和加水量,微硅粉取代水填充了耐火材料中的空隙,因此起到了減水的效果。加微硅粉后,耐火材料的用水量在4%-7%,若不加微硅粉,則加水量在12%以上。因此,加微硅粉后,進而提高耐火材料的中溫和高溫強度,增強耐火材料的品質和提高使用壽命。優質微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領域,如:氧化物結合碳化硅制品,高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料,電磁窯用剛玉莫來石推板,高溫耐磨材料及制品,剛玉及陶瓷制品,賽龍結合制品等,微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。
微硅粉的應用領域很多主要有:混凝土和耐火材料、粘結劑和密封劑、電子工業、塑料和改性樹脂、油漆涂料、橡膠材料、出口到美國。俄羅斯、日本等國。國內微硅粉主要用于高層建筑、鐵路、橋梁、水工建筑等對微硅粉的需求與日俱增, 市場潛力巨大。微硅粉在耐火材料中的應用具有廣闊的市場空間。另外, 微硅粉還可以代替氣相二氧化硅在橡膠、塑料、油漆、農藥、高性能陶瓷、復合化肥等領域使用。
微硅粉(硅灰)適用范圍
商品砼、高強度砼、自流平砼、不定形耐火材料、干混(預拌)砂漿、高強度無收縮灌漿料、耐磨工業地坪、修補砂漿、聚合物砂漿、保溫砂漿、抗滲砼、砼密實劑、砼防腐劑、水泥基聚合物防水劑;橡膠、塑料、不飽合聚酯、油漆、涂料以及其他高分子材料的補強,陶瓷制品的改性等等。
高層建筑物,海港碼頭、水庫大壩、水利涵洞、鐵路公路橋梁、地鐵、隧道、機場跑道、混凝土路面及煤礦巷道錨噴等。
本單位主營的微硅粉(硅灰)曾應用于武漢長江過江隧道、廣州至香港的獅子洋海底高鐵隧道、鄭西高鐵等國家*工程。
微硅粉(硅灰)包裝儲存注意事項
微硅粉的包裝規格為:20kg/袋、900kg/袋。
微硅粉遇水容易結塊,會導致活性受到很 大的損失。建議在干燥、避雨、遮陽的環境中存放微硅粉。禁止將其在陽光下長時間暴曬,以免包裝袋風化,產品外灑。
微硅粉發貨現場
微硅粉(學名“硅灰”, Microsilica 或 Silica Fume ),系在冶煉硅鐵合金或工業硅時,通過煙道排出的硅蒸汽氧化后,經特別設計的收塵器收集得到的無定形、粉末狀的二氧化硅( SiO2 )。微硅粉平均粒徑在 0.15~0.20 μ m ,比表面積為 15000~20000m 2 /kg ,具有極強的表面活性。
微硅粉主要成分是無定形二氧化硅,爐氣上升也夾帶著雜質,如游離C、Fe2O3、CaO、K2O、Na2O等。硅粉的顏色隨C、Fe2O3含量增高而色澤由白、灰白到灰、深灰變化。
直接經過收塵的微硅粉,我們稱之為原灰,其堆積密度150~300kg/m3,為了運輸和工程應用的方便,也可以對原灰進行加密處理。
微硅粉的特性主要表現在兩方面:火山灰活性和微顆粒性。所以,微硅粉多作為填充料、改性外加劑使用。
? 用于高性能混凝土,提高混凝土強度,改善性能,延長混凝土壽命
? 用于耐火材料,增強流動性,減少用水量,提高產品強度和耐久性
? 用于干粉砂漿、灌漿料,提高早期強度
? 用于耐磨地坪,增加流動度,提高耐磨蝕
? 用于油漆、涂料、樹脂、橡膠及其它高分子材料填充物
目前,為了提高強度和增加耐久性,往應用于國家基礎設施建設的高性能混凝土里添加微硅粉已經被廣泛接受。加了微硅粉的高性能混凝土,表現出較強的韌性,較高的抗凍,抗磨損能力和抗化學腐蝕能力,延長了建筑使用壽命,使后期的維護、檢修費用大大節省。近年來,國內一些橋梁、碼頭出現坍塌毀壞的事例屢見不鮮,多數是由于其鋼筋混凝土被海水侵蝕嚴重造成的。而加入微硅粉能很好地解決這一點。
? 可降低氯離子和海水對混凝土的侵蝕性
? 可以使混凝土擁有極高的電阻系數
? 可以提高建筑物如飛機跑道、航母甲板、高速公路等的抗磨損性
? 可以擁有較強的抗化學腐蝕能力
加入微硅粉的噴射混凝土多用于固巖工程、開礦隧道襯砌、海工項目的立柱或饑餓購得修復等,粘結性好,不僅可在干濕環境下施工,減少回彈,而且細度適合各種噴口,使噴射混凝土施工更經濟,更節省時間,更有效。
? 可以減少噴射混凝土回彈損失達50%
? 可以提高施工效率,一次噴層厚度可達12英寸
? 可擁有更高的粘結強度
? 可擁有較高的電阻系數和較低的滲透性
? 可擁有較高的抗壓強度和撓曲強度
微硅粉作為一種新原料,在耐火行業普遍使用。它對不定形耐火材料的改善有重要作用,表現為:
? 傳統耐火材料中有眾多孔隙,微硅粉充填于孔隙中,提高了體積密度和降低氣孔率,強度可明顯增強
? 微硅粉有強的活性,在水中能形成膠體粒子,加入適量的分散劑,可增強流動性,從而改善澆注性能
? 微硅粉在水中易形成—Si-OH基,具有較強的親水性和活性,能增強耐火材料的凝聚,同時對高溫性能有較大的改 善,并可延長耐火制品的使用壽命
? 代替純鋁氧化泥作耐火材料,節省成本
? 應用于水泥工業 這種類似于混凝土添加材料,目前一些國家在不斷發展這方面的應用,研制各種混合水泥,質量優于普通水泥。
? 作化肥的防結塊劑
? 作硅酸鹽磚的原料
? 利用二氧化硅粉塵制取樹脂及其他高分子有機化合物為主的聚合物產品,并用作黑、白碳黑、滑石、石棉、氣溶劑等物的代用品,作為添加材料
1、用于砂漿與砼中:
高層建筑物、海港碼頭、水庫大壩、水利、涵閘、鐵路、公路、橋梁、地鐵、隧道、機場跑道、砼路面以及煤礦巷道錨噴加固等。
2、材料工業中:
(1)高檔高性能低水泥耐火澆注料及預制件,使用壽命是普通澆注料的三倍,耐火度提高約100℃,高溫強度及抗熱震性能都明顯改善。已普遍應用于:焦爐、煉鐵、煉鋼、軋鋼、有色金屬、玻璃、陶瓷及發電等行業。(2)大型鐵溝及鋼包料、透氣磚、涂抹修補料等。
(3)自流型耐火澆注材料及干濕法噴射施工應用。
(4)氧化物結合碳化硅制品(陶瓷窯窯具、隔焰板等)。
(5)高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料。
(6)電瓷窯用剛玉莫來石推板。
(7)高溫耐磨材料及制品。
(8)剛玉及陶瓷制品。
(9)目前除在澆注型耐火材料中普遍使用之外,在電熔和燒結型耐火材料亦獲得大量應用。
3、新型墻體材料、飾面材料:
(1)墻體保溫用聚合物砂漿、保溫砂漿、界面劑。
(2)水泥基聚合物防水材料。
(3)輕骨料保溫節能砼及制品。
(4)內外墻建筑用膩子粉加工。
4、 其他用途:
(1)硅酸鹽磚原料。
(2)生產水玻璃。
(3)用做有機化合物的補強材料。因其成份與氣相法生產的白炭黑相近。可以用在橡膠、樹脂、涂料、油漆、不飽合聚酯等高分子材料中用作填充補強材料。(4)化肥行業中用作防結塊劑。
1、水泥或混凝土摻合劑
微硅粉能夠填充水泥顆粒間的孔隙,同時與水化產物生成凝膠體,與堿性材料氧化鎂反應生成凝膠體。在水泥基的砼、砂漿與耐火材料澆注料中,摻入適量的硅灰,可起到如下作用:
1、顯著提高抗壓、抗折、抗滲、防腐、抗沖擊及耐磨性能。
2、具有保水、防止離析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。
3、顯著延長砼的使用壽命。特別是在氯鹽污染侵蝕、硫酸鹽侵蝕、高濕度等惡劣環境下,可使砼的耐久性提高一倍甚至數倍。
4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰,提高單次噴層厚度。
5、是高強砼的必要成份,已有C150砼的工程應用。
6、具有約5倍水泥的功效,在普通砼和低水泥澆注料中應用可降低成本.提高耐久性。
7、有效防止發生砼堿骨料反應。
8、提高澆注型耐火材料的致密性。在與Al2O3并存時,更易生成莫來石相,使其高溫強度,抗熱振性增強。 9、具有極強的火山灰效應,拌合混凝土時,可以與水泥水化產物Ca(OH)2發生二次水化反應,形成膠凝產物,填充水泥石結構,改善漿體的微觀結構,提高硬化體的力學性能和耐久性。
10、微硅粉為無定型球狀顆粒,可以提高混凝土的流變性能。
11、微硅粉的平均顆粒尺寸比較小,具有很好的填充效應,可以填充在水泥顆粒空隙之間,提高混凝土強度和耐久性。
2、耐火材料添加劑
優質微硅粉主要被用作高性能耐火澆注料、預制件、鋼包料、透氣磚、自流型耐火澆注料及干濕法噴射材料。在高溫陶瓷領域,如:氧化物結合碳化硅制品,高溫型硅酸鈣輕質隔熱材料,電磁窯用剛玉莫來石推板,高溫耐磨材料及制品,剛玉及陶瓷制品,賽龍結合制品等,微硅粉的使用具有高流動性、低蓄水量、高致密度和高強度等特點。
3、 冶金球團粘合劑
微硅粉用水調和制球團后進行自然干燥或燒結,不另加粘結劑,球團中雜質很少,可返回電爐作為冶煉材料。
4、化工產品分散劑
為了防止某些化工合成粉體結塊,可用微硅粉取代較貴的處理材料,代替部分分散隔離及或增加效果,廣泛用于微細農藥、化肥、滅火劑等產品。