珍珠巖具有表觀密度輕、導(dǎo)熱系數(shù)低、化學(xué)穩(wěn)定性好、吸濕能力小、無(wú)毒無(wú)味諸多優(yōu)良性能,廣泛應(yīng)用于鑄造、保溫材料和建筑等多個(gè)領(lǐng)域。珍珠巖在鑄造生產(chǎn)時(shí)可用作集渣劑或覆蓋劑,在建筑行業(yè)可制成保溫隔熱吸音板,上述應(yīng)用主要基于珍珠巖具有較好的高溫膨脹性能。珍珠巖膨脹的原因是其內(nèi)部含有的水分,只有含水量合適才可獲得較高膨脹倍數(shù),因此需要對(duì)珍珠巖原礦進(jìn)行加熱預(yù)處理。本文以天梯礦業(yè)某珍珠巖原礦為研究對(duì)象,開展了珍珠巖原礦加熱預(yù)處理工藝研究,研制了新型膨脹珍珠巖集渣劑和覆蓋劑,對(duì)珍珠巖的工業(yè)應(yīng)用具有重大的意義。以珍珠巖高溫膨脹性能為指標(biāo),開展了不同珍珠巖原礦普通加熱和微波加熱預(yù)處理工藝研究,綜合研究了不同預(yù)處理溫度和時(shí)間、膨脹溫度和時(shí)間、珍珠巖粒度和加熱預(yù)處理方式對(duì)珍珠巖的高溫膨脹性能的影響。結(jié)果表明:不同目數(shù)的珍珠巖在350℃下預(yù)熱10min后,在1100℃高溫下焙燒20s能達(dá)到膨脹效果,粗粒度珍珠巖的膨脹倍數(shù)較大;與普通加熱預(yù)處理珍珠巖相比,微波加熱預(yù)處理工藝可縮短珍珠巖預(yù)處理時(shí)間、但降低了珍珠巖的高溫膨脹性,針對(duì)不同使用要求可選擇不同的預(yù)處理工藝;基于上述研究結(jié)果,設(shè)計(jì)了珍珠巖預(yù)處理生產(chǎn)線。

處理球墨鑄鐵時(shí),用珍珠巖原礦粉作鐵水的覆蓋劑已被越來(lái)越多的鑄造車間所使用,但不能令人滿意的是,使用珍珠巖原礦粉極易粘包,在一定程度上影響了鐵水的球化效果。近來(lái)我們通過實(shí)驗(yàn),找到了一種防止珍珠巖粘包的辦法,具體做法是,在爐前球化處理時(shí),每隔1～2包后,將稀土鎂合金放傳統(tǒng)的草木灰鐵水覆蓋劑在使用過程中,爐前煙塵很大,工作環(huán)境極為惡劣。聚渣、擋渣效果也不理想。珍珠巖鐵水覆蓋劑,雖改善了爐前工作環(huán)境,但粘包掛渣相當(dāng)嚴(yán)重,給清理修復(fù)工作帶來(lái)困難。在生產(chǎn)實(shí)踐中,我們將珍珠巖和沖天爐煙塵進(jìn)行混合處理,研制成了混合型珍珠巖-煙塵鐵水覆蓋劑,取得了聚渣、擋渣、保溫、遮光、環(huán)境污染少、粘包掛渣輕等綜合效果。

以珍珠巖取代稻草灰作鐵水的覆蓋劑,克服了原來(lái)使用稻草灰時(shí)的各種弊端,提高了鑄件質(zhì)量,大大改善了勞動(dòng)條件。但是,在應(yīng)用中,珍珠巖覆蓋劑經(jīng)常會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的粘包現(xiàn)象,清理困難。為此,有關(guān)單位研制成功了一種珍珠巖新品種——改性珍珠巖覆蓋劑。經(jīng)我廠三個(gè)鑄工車間的使用表明,這種改性珍珠巖覆蓋劑除了能消除粘包現(xiàn)象以外,與普通珍珠巖覆蓋劑相比,還具有以下優(yōu)點(diǎn):1.使用前不需預(yù)熱。2.在鐵水表面能很快形成整體,不易隨鐵水澆入鑄型;在鐵水表面形成的膨化層厚度大,覆蓋性好

本文先通過正交實(shí)驗(yàn)探討了在預(yù)處理過程中預(yù)熱溫度、預(yù)熱時(shí)間和篩分粒度三個(gè)主要因素對(duì)于珍珠巖終膨脹倍數(shù)影響程度的大小,結(jié)果顯示篩分粒度和預(yù)熱溫度影響為顯著,預(yù)熱時(shí)間其次,三者之間的交互作用影響不大;通過單因素實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確定了本實(shí)驗(yàn)條件下的預(yù)處理工藝參數(shù):預(yù)熱溫度750℃,預(yù)熱時(shí)間10s,篩分粒度0.9mm～1.7mm。之后,進(jìn)一步從水的作用機(jī)制、微孔作用機(jī)制和粘度作用機(jī)制三個(gè)方面來(lái)說(shuō)明珍珠巖膨化性能。其中,在水的作用機(jī)制中,用DTA差熱分析及付里葉紅外光譜FTIR的方法探討了珍珠巖原礦中水的存在形式,得出在珍珠巖中,含少量結(jié)晶水,可忽略。水主要存在形式是裂隙水和包裹在玻璃質(zhì)中的結(jié)構(gòu)水,結(jié)構(gòu)水