La composizione chimica ideale della cianite è una variante multifase omogenea con la stessa composizione dell'andalusite e della sillimanite. Questa alta densità è in uno stato metastabile sotto pressione normale e può decomporsi spontaneamente in una combinazione minerale a bassa-densità, vale a dire mullite-quarzo, a una certa temperatura. A causa dell'espandibilità unica della cianite, è molto difficile produrre materiali refrattari densi utilizzandola come materia prima principale. Innanzitutto, i materiali refrattari con cianite come componente principale sono difficili da sinterizzare; in secondo luogo, la sua espansione ad alta-temperatura spesso provoca la rottura dei prodotti. A cosa prestare attenzione durante la produzionemattone isolante di mullitecon la cianite come materia prima principale?
(1) Rottura del prodotto A causa dell'espandibilità della cianite stessa e dell'espansione generata durante il processo di mullitizzazione secondaria, sebbene sia vantaggioso ridurre il ritiro da cottura, è facile causare la rottura del prodotto.
La soluzione a questo problema è:
① Macinare completamente il materiale per ridurre l'ampiezza di espansione delle singole particelle.
② Aggiungi una piccola quantità di argilla per tamponare l'espansione della cianite. Inoltre, l'aggiunta di segatura extra-fine per creare pori all'interno del mattone dopo la calcinazione può anche alleviare l'espansione della cianite e prevenire la rottura del prodotto. La fessurazione non è legata solo alle materie prime, ma anche al sistema di cottura e all'uniformità del mattone. Quando si utilizza la cianite come materia prima principale per produrre mattoni isolanti di mullite, la temperatura deve essere aumentata molto lentamente (0,5 (/min) nell'intervallo di temperatura della trasformazione di massa della cianite (1200~1300). Prima che i mattoni si formino, le materie prime devono essere completamente miscelate e intrappolate per rendere uniforme il contenuto di umidità di ciascuna parte in modo che la densità dei mattoni verdi sia uniforme e non vi siano potenziali crepe.
(2) Selezione delle materie prime di cianite La cianite può essere divisa in quattro tipi in base alle principali impurità minerali che contiene: tipo quarzo, tipo corindone, tipo rutilo e tipo mica. La cianite di tipo quarzo e di tipo corindone può essere utilizzata come materia prima per la produzione di mattoni leggeri di mullite, mentre il tipo di mica è il meno desiderabile e il tipo di corindone è il migliore. Quando la temperatura operativa impostata dei mattoni isolanti di mullite è inferiore a 1500 gradi, il contenuto di NazO+K:O nella cianite può essere controllato allo 0,5%~1%. Quando la temperatura operativa impostata è superiore a 1600 gradi, il contenuto di NazO+K:O nella cianite può essere controllato allo 0,5%~1%. Il contenuto di Na:O+KO deve essere controllato al di sotto dello 0,5%. Quando si utilizza un mulino ad agitazione, la dimensione delle particelle della materia prima cianite acquistata dovrebbe essere di 500 μm. Di seguito, altrimenti la fabbrica dovrebbe essere dotata di attrezzature per la frantumazione.
(3) Selezione delle materie prime di allumina Quando si producono mattoni leggeri di mullite, dovrebbero essere selezionate materie prime ALO₂ con il contenuto di Na:O più basso possibile. In generale, il contenuto di Na:O dovrebbe essere controllato al di sotto dello 0,5%. Molti impianti di allumina nel mio paese possono raggiungere questo indicatore. Quando la temperatura operativa dei mattoni isolanti leggeri di mullite è superiore a 1650 gradi, il contenuto di Na:O nella polvere di allumina deve essere inferiore allo 0,3%. Se necessario, utilizzare un-Al.O con basso contenuto di Na.O o polvere fine di corindone fuso. Utilizzando la cianite come materia prima principale è possibile produrre mattoni refrattari leggeri di mullite ad alte-prestazioni, rompendo il concetto tradizionale secondo cui la cianite non può essere utilizzata come materia prima principale dei materiali refrattari. Le difficoltà causate dalla decomposizione ad alta-temperatura e dal problema di espansione della cianite possono essere superate regolando la dimensione delle particelle, la struttura dei pori e la curva di cottura. L'utilizzo della cianite come materia prima principale per la produzione di mattoni refrattari leggeri di mullite può ridurre significativamente i costi di produzione e migliorare le prestazioni del prodotto.
