很興奮各位新老客戶，再一次來到成都東藍星科技，小編也很開心和您再次相會哈！前段時間工廠技術(shù)職員過來公司給各位業(yè)務(wù)培訓(xùn)知識，小編也是急急忙忙湊過去學(xué)習(xí)，要不要給我的學(xué)習(xí)精神點個贊呢，言歸正傳哈，下面小編主要是針對成都微硅粉做一下總結(jié)：

成都微硅粉簡介：

硅灰，也叫微硅灰、微硅粉或稱凝聚硅灰，主要成分為SiO₂，是鐵合金在冶煉硅鐵和工業(yè)硅（金屬硅）時，礦熱電爐內(nèi)產(chǎn)生出大量揮發(fā)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。硅灰在冷凝相變過程中受到表面張力的作用,形成了非結(jié)晶相無定形的圓球顆粒, 且表面較為光滑,有些可能是兩個或多個圓球粒粘在一起的團聚體。硅灰是一種比表面積很大、活性很高的火山灰物質(zhì)。由于其粒度小,比表面積較大,具有極強的表面活性。

硅灰中SiO₂含量很高，一般都在60%-98%，在其形成過程中也夾帶有少量雜質(zhì),如游離C、Fe₂O₃、CaO、K₂O、Na₂O等。硅灰的顏色隨著C、Fe₂O₃含量得增高,色澤由白、灰白到灰、深灰變化。就其質(zhì)量而言, SiO₂含量越高,顏色淡白為好。

硅灰的顆粒很細小,粒度一般在微米級,是一種超微固體物質(zhì)。硅灰的比表面積可達20-25m²/g,比粉煤灰大50-70倍左右,比水泥約大80-100倍。硅灰根據(jù)其密度可以分為原狀硅灰（120~220kg/m³）、半加密硅灰（300~450kg/m³）、高加密硅灰（650~800kg/m³）。

一、硅灰形成的的原理

在電弧爐中，硅石與碳質(zhì)還原劑在爐內(nèi)高溫還原氣氛下會發(fā)生物理、化學(xué)轉(zhuǎn)化，發(fā)生熔融、氣化、成核、冷凝等過程。生產(chǎn)碳化硅和工業(yè)硅的Si-C-O系統(tǒng)的熱力學(xué)，認為當冶煉溫度達2150℃以上，SiO將由液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。隨著氣體向上擴散，由于爐內(nèi)溫度逐漸降低，氧氣含量較充足，當溫度在1350℃以時SiO又由氣體氧化冷凝為SiO₂固體。

工業(yè)硅冶煉示意圖

在工業(yè)硅生產(chǎn)過程中，硅石作為主要原料，其中含二氧化硅約98%，硅石中的二氧化硅絕大多數(shù)會被碳質(zhì)還原劑還原，其他雜質(zhì)也會隨著碳質(zhì)還原劑的灰分，如氧化鈣、五氧化二磷和三氧化二鋁等被還原，在高溫下成為金屬氣體及一氧化碳氣體，存在于整個反應(yīng)過程中。除此之外，冶煉過程中所使用的碳質(zhì)還原劑中，如木炭、石油焦等，均含有不等量的揮發(fā)成分參與微硅灰的形成。因此，在微硅灰的形成過程中，硅石原料的純度越高，碳質(zhì)還原劑中揮發(fā)分越低，在微硅灰中所能檢測到的雜質(zhì)含量就會越低，這就表明硅石原料及碳質(zhì)還原劑的純度將會影響微硅灰的質(zhì)量。

微硅灰的收集主要采用布袋除塵器裝置，利用正壓過濾反吸清灰運行的方式

為原理進行微硅灰顆粒的收集。除塵器的工作溫度一般選擇在 200～230℃，瞬間260℃，濾料選用耐高溫的聚四氟乙烯玻纖覆膜濾袋，設(shè)置U型空冷器作為降溫設(shè)備，采用可調(diào)式離心預(yù)除塵器作為硅微粉分選裝置，在除塵器進口設(shè)氣動混風(fēng)閥，作為防止意外燒袋的預(yù)警裝置，與溫度檢測聯(lián)鎖，采用聲光報警方式，煙氣溫度≥230℃時氣動混風(fēng)閥自動開啟，煙氣溫度230℃時氣動混風(fēng)閥自動關(guān)閉，保證除塵系統(tǒng)安全、正常運行。除塵系統(tǒng)工藝流程如下圖。

硅灰收集示意圖

二、硅灰性能的評價指標

根據(jù)GB/T 27690-2011《砂漿、混凝土用硅灰》，對硅灰的性能要求如下：

分別對表中的性能指標要求進行分析可以得出：雜質(zhì)含量和硅灰的形態(tài)這兩個指標決定著硅灰的性能優(yōu)越。

（1）雜質(zhì)含量

二氧化硅含量、堿含量、氯離子含量、燒失量、放射性等指標都受硅灰中含有的雜質(zhì)影響。

二氧化硅：硅灰的主要成分。

堿含量：主要是指硅灰中堿性離子的存在如：Na⁺、K⁺等。

燒失量：主要是指硅灰中含有的碳質(zhì)雜質(zhì)，在高溫下大于700℃可以被灼燒掉的部分，主要對硅灰的吸水率、活易性等性能造成影響。

（2）硅灰的形態(tài)

硅灰的形態(tài)主要包含硅灰的粒徑分布（大?。┖屯庥^狀態(tài)（球形或者啞鈴形等）。

需水量比：主要由硅灰的粒徑所決定，由于硅灰的主要粒徑集中在微納米級，硅灰的比表面積大，粒徑遠小于水泥，所以對水的吸收率更大，吸水量大于水泥。

比表面積：主要由硅灰的粒徑大小決定，粒徑越小，比表面積越大。

流動性：這是用于一般耐火材料硅灰，對其性能的簡單測試方法，在硅灰中加入一定量的水和磷酸鹽分散劑，然后攪拌測定其擴展度，以此來表征其流動性，主要由硅灰可以的外表形態(tài)所決定，球形度高的硅灰的流動度要大于非球形的硅灰，同時也受碳雜質(zhì)等含量的影響。

四、硅灰的用途

研究表明，微硅灰作為添加劑可明顯提高材料的抗壓、抗腐蝕、抗磨、耐高溫等性能，在混凝土、水泥、耐火材料等領(lǐng)域的應(yīng)用已相對完善，微硅灰的摻入在不同程度上解決了這些行業(yè)領(lǐng)域中生產(chǎn)時所出現(xiàn)的問題。

（1）在水泥混凝土中的應(yīng)用

由于微硅灰具有粒度小、高火山灰效應(yīng)的特性，與普通硅酸鹽水泥相比，微硅灰與特殊外加劑、水泥熟料等配制而成的水泥表現(xiàn)出更優(yōu)越的性能。1、顯著提高抗壓、抗折、抗?jié)B、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。4、大幅度降低噴射砼和澆注料的落地灰。5、是高強砼的必要成份。6、提高耐久性。7、有效防止發(fā)生砼堿骨料反應(yīng)。8、具有極強的火山灰效應(yīng)。9、微硅灰為無定型球狀顆粒，可以提高混凝土的流變性能。10、微硅灰的平均顆粒尺寸比較小，具有很好的填充效應(yīng)，可以填充在水泥顆粒空隙之間，提高混凝土強度和耐久性。

微硅灰的火山灰效應(yīng)對水泥有主動和被動的填料效應(yīng)，可獨立或協(xié)同作用。在水泥熟料粉磨過程中，加入微硅灰有助于提高水泥的早期和后期強度，水泥比表面積明顯增大，且有助于粉磨，產(chǎn)品質(zhì)量明顯提高。在堿激發(fā)高爐礦渣中，以水玻璃和NaOH為活化劑，添加微硅灰后，水泥的體積密度及表觀空隙率得到改善，縮短了水泥的凝固時間，可作為普通波蘭特水泥的粘合劑。不同等級的微硅灰對水泥的流動性有著直接影響。添加微硅灰到波蘭特水泥中后，其抗壓強度隨微硅灰含量的增加而增加，原因在于微硅灰顆粒可嵌入水合產(chǎn)物的空隙，同時微硅灰中的無定形 SiO₂和氫氧化鈣水合反應(yīng)形成的硅酸鈣水合物，都有助于提高水泥的抗壓強度。

微硅灰具有極好的火山灰反應(yīng)性和物理填充效果，是制造高性能混凝土的重要原料。利用微硅灰的高分散性充分填充水泥顆粒間的空隙，混凝土的總孔隙度降低、孔結(jié)構(gòu)得到細化，增大了混凝土的強度及密實性。混凝土中加入微硅灰后可使瀝青老化指數(shù)顯著降低，提高抗磨能力，延長其使用壽命。地質(zhì)聚合物混凝土中添加微硅灰后，其微觀結(jié)構(gòu)更加致密，且具有更高的壓縮、拉伸和韌性強度。 部分硅灰去掉水泥過后可以使混凝土具有更高的強度，這是由于微硅灰中的玻璃態(tài) SiO₂與水泥中存在的石灰反應(yīng)，生成二代硅酸鹽，產(chǎn)生致密的微觀結(jié)構(gòu)，緊湊性更高，使混凝土具有高彈性模量和更高的抗壓強度。

目前我們的硅灰應(yīng)用途徑：

1）預(yù)制構(gòu)架用灌漿料和座漿料

鋼筋連接用套筒灌漿料是一種由水泥、細骨料、多種混凝土外加劑預(yù)拌而成的水泥基干混材料，現(xiàn)場按照要求加水攪拌均勻后形成自流漿體，具有黏度低、流動性好、強度高、微膨脹不收縮等優(yōu)點，現(xiàn)場只需要加水攪拌直接灌漿，施工極其方便，鋼筋連接無需焊接，連接牢固，適合于產(chǎn)業(yè)化、裝配式住宅預(yù)制構(gòu)件的連接，也可用于大型設(shè)備基礎(chǔ)的二次灌漿、鋼結(jié)構(gòu)柱角的灌漿等。

座漿料用于裝配式住宅、產(chǎn)業(yè)化住宅預(yù)制框架柱、剪力墻等與基礎(chǔ)的封縫與填充，為套筒灌漿料做前期準備。是一種以水泥為膠結(jié)材料、配以復(fù)合外加劑和高強骨料，現(xiàn)場加水攪拌后即可使用，具有無收縮、高強、易施工等特性的專用座漿料，適用于各種設(shè)備墊板座漿。

硅灰的使用可以使灌漿料具有更好的工作性，防止離析泌水，同時具有增加早期強度的作用。

2）噴射混凝土用納米材料

采用納米級高活性無機粉體和有機高分子功能性助劑拌制而成，用于配制包括濕噴、干噴、潮噴混凝土在內(nèi)的噴射混凝土，適用于水電、鐵路、高速交通、市政、民防等工程的噴射支護。

利用硅灰主要含有的微納米顆粒，更好的填充噴射混凝土的基體，有效增加混凝土的強度，降低整體的回彈。

3）抗沖磨劑

抗沖磨劑是針對常規(guī)混凝土和易性差、粘性大、水化熱高、自生收縮大、容易產(chǎn)生塑性收縮開裂和溫度裂縫等問題研發(fā)出的粉體材料，該產(chǎn)品適用于水工泄水、排沙建筑物，如溢洪道、泄洪洞、導(dǎo)流洞、引水洞、排沙洞等易受高速水流沖磨、空蝕破壞的工程。

利用硅灰的微納米結(jié)構(gòu)，使混凝土的結(jié)構(gòu)更加的致密，提高了混凝土的抗沖擊和抗磨損的性能。

4）氣密劑

主要用于改善混凝土孔結(jié)構(gòu)，明顯改善混凝土結(jié)構(gòu)密實狀態(tài)，成功解決普通混混凝土氣密性差的技術(shù)難題，使混凝土具備更優(yōu)良的抗?jié)B、抗腐蝕、減水增強、高密實度和耐久性。

5）UHPC制品

超高性能混凝土，英文簡稱UHPC，也稱作活性粉末混凝土，是一款新型的混凝土材料。以超高的強度、韌性和耐久性為特征，可顯著改善傳統(tǒng)鋼筋混凝土的不足，在本質(zhì)上是鋼和混凝土共同融合的新模式。

UHPC是根據(jù)緊密堆枳理論設(shè)計出來的材料,是過去三十年來.具創(chuàng)新性的水泥基工程材料,實現(xiàn)了工程材料性能的大跨越。“超高性能”表征的是同時具有超高強度、高韌性、低滲透性和高體積穩(wěn)定性。

硅灰是制備UHPC不可或缺的材料。

6）在商混中的應(yīng)用

目前商混的施工多數(shù)以泵送的形式進行，對混凝土的工作性能要求較高，混凝土在長距離的運輸過程中不能發(fā)生離析泌水等。

硅灰的使用可以有效的增強普通混凝土的工作性，減少離析泌水的發(fā)生，同時硅粉的活性度高，使用硅灰的時候可以有效的減少水泥的用量，雖然硅灰的價格較貴，但是可以降低整體的綜合成本，在商混當中也多使用高密硅灰，這樣可以方便運輸存儲。

（2）耐火材料用硅灰

自從 1977 年法國推出超細粉結(jié)合水泥澆注料，超細粉或微粉成為高性能不定形耐火材料不可缺少的一部分，對于高鋁質(zhì)澆注料，硅微粉（硅灰）是.常用的一種微粉。硅微粉顆粒小，比表面積大，反應(yīng)活性高，能大大改善澆注料的流動性、致密性和燒結(jié)性。

八十年代末期，基于微硅灰細小的粒度、較高的比表面積及高表面活性等特點，我國開始較大規(guī)模地在陶瓷和耐火材料中使用微硅灰。選擇在耐火材料澆注料中添加適量的微硅灰，其顆?？商畛淇障恫⒖焖佼a(chǎn)生擴散路徑，以除去水分子，這導(dǎo)致材料表面能的增加并改善了系統(tǒng)的顆粒堆積，顯著提高了可澆鑄耐火材料的抗氧化性、抗壓強度、抗張強度、延展性、抗熱震、耐熱沖擊性、抗腐蝕性、耐磨性、骨料與漿糊的結(jié)合強度，控制裂縫和自我修復(fù)的能力等性能。同時研究表明添加微硅灰可以降低特種耐火材料制品的燒結(jié)溫度。另外，添加適量微硅灰生產(chǎn)含低水泥的耐火材料，如超低、低及中水泥澆鑄料(ULCC、LCC 及 MCC)，較傳統(tǒng)的耐火材料相比，具有更高的熱性能、物理及機械性能。

耐火材料專用微硅灰（硅灰）應(yīng)用范圍

1、高性能低水泥耐火澆注料及預(yù)制件，使用壽命高于普通澆注料，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(yīng)用于：焦爐、煉鐵、煉鋼、軋鋼、有色金屬、玻璃、陶瓷及發(fā)電等行業(yè)。

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(yīng)用。

4、氧化物結(jié)合碳化硅制品（陶瓷窯窯具、隔焰板等）。

5、高溫型硅酸鈣輕質(zhì)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(jié)合耐火材料制品。目前除在澆注型耐火材料中普遍使用之外，在電熔和燒結(jié)型耐火材料亦獲得大量應(yīng)用。

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