很兴奋各位新老客户，再一次来到成都东蓝星科技，小编也很开心和您再次相会哈！前段时间工厂技术职员过来公司给各位业务培训知识，小编也是急急忙忙凑过去学习，要不要给我的学习精神点个赞呢，言归正传哈，下面小编主要是针对成都微硅粉做一下总结：

成都微硅粉简介：

硅灰，也叫微硅灰、微硅粉或称凝聚硅灰，主要成分为SiO₂，是铁合金在冶炼硅铁和工业硅（金属硅）时，矿热电炉内产生出大量挥发性很强的SiO₂和Si气体，气体排放后与空气迅速氧化冷凝沉淀而成。硅灰在冷凝相变过程中受到表面张力的作用,形成了非结晶相无定形的圆球颗粒, 且表面较为光滑,有些可能是两个或多个圆球粒粘在一起的团聚体。硅灰是一种比表面积很大、活性很高的火山灰物质。由于其粒度小,比表面积较大,具有极强的表面活性。

硅灰中SiO₂含量很高，一般都在60%-98%，在其形成过程中也夹带有少量杂质,如游离C、Fe₂O₃、CaO、K₂O、Na₂O等。硅灰的颜色随着C、Fe₂O₃含量得增高,色泽由白、灰白到灰、深灰变化。就其质量而言, SiO₂含量越高,颜色淡白为好。

硅灰的颗粒很细小,粒度一般在微米级,是一种超微固体物质。硅灰的比表面积可达20-25m²/g,比粉煤灰大50-70倍左右,比水泥约大80-100倍。硅灰根据其密度可以分为原状硅灰（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

在电弧炉中，硅石与碳质还原剂在炉内高温还原气氛下会发生物理、化学转化，发生熔融、气化、成核、冷凝等过程。生产碳化硅和工业硅的Si-C-O系统的热力学，认为当冶炼温度达2150℃以上，SiO将由液态转变为气态。随着气体向上扩散，由于炉内温度逐渐降低，氧气含量较充足，当温度在1350℃以时SiO又由气体氧化冷凝为SiO₂固体。

工业硅冶炼示意图

在工业硅生产过程中，硅石作为主要原料，其中含二氧化硅约98%，硅石中的二氧化硅绝大多数会被碳质还原剂还原，其他杂质也会随着碳质还原剂的灰分，如氧化钙、五氧化二磷和三氧化二铝等被还原，在高温下成为金属气体及一氧化碳气体，存在于整个反应过程中。除此之外，冶炼过程中所使用的碳质还原剂中，如木炭、石油焦等，均含有不等量的挥发成分参与微硅灰的形成。因此，在微硅灰的形成过程中，硅石原料的纯度越高，碳质还原剂中挥发分越低，在微硅灰中所能检测到的杂质含量就会越低，这就表明硅石原料及碳质还原剂的纯度将会影响微硅灰的质量。

微硅灰的收集主要采用布袋除尘器装置，利用正压过滤反吸清灰运行的方式

为原理进行微硅灰颗粒的收集。除尘器的工作温度一般选择在 200～230℃，瞬间260℃，滤料选用耐高温的聚四氟乙烯玻纤覆膜滤袋，设置U型空冷器作为降温设备，采用可调式离心预除尘器作为硅微粉分选装置，在除尘器进口设气动混风阀，作为防止意外烧袋的预警装置，与温度检测联锁，采用声光报警方式，烟气温度≥230℃时气动混风阀自动开启，烟气温度230℃时气动混风阀自动关闭，保证除尘系统安全、正常运行。除尘系统工艺流程如下图。

硅灰收集示意图

二、硅灰性能的评价指标

根据GB/T 27690-2011《砂浆、混凝土用硅灰》，对硅灰的性能要求如下：

分别对表中的性能指标要求进行分析可以得出：杂质含量和硅灰的形态这两个指标决定着硅灰的性能优越。

（1）杂质含量

二氧化硅含量、碱含量、氯离子含量、烧失量、放射性等指标都受硅灰中含有的杂质影响。

二氧化硅：硅灰的主要成分。

碱含量：主要是指硅灰中碱性离子的存在如：Na⁺、K⁺等。

烧失量：主要是指硅灰中含有的碳质杂质，在高温下大于700℃可以被灼烧掉的部分，主要对硅灰的吸水率、活易性等性能造成影响。

（2）硅灰的形态

硅灰的形态主要包含硅灰的粒径分布（大小）和外观状态（球形或者哑铃形等）。

需水量比：主要由硅灰的粒径所决定，由于硅灰的主要粒径集中在微纳米级，硅灰的比表面积大，粒径远小于水泥，所以对水的吸收率更大，吸水量大于水泥。

比表面积：主要由硅灰的粒径大小决定，粒径越小，比表面积越大。

流动性：这是用于一般耐火材料硅灰，对其性能的简单测试方法，在硅灰中加入一定量的水和磷酸盐分散剂，然后搅拌测定其扩展度，以此来表征其流动性，主要由硅灰可以的外表形态所决定，球形度高的硅灰的流动度要大于非球形的硅灰，同时也受碳杂质等含量的影响。

四、硅灰的用途

研究表明，微硅灰作为添加剂可明显提高材料的抗压、抗腐蚀、抗磨、耐高温等性能，在混凝土、水泥、耐火材料等领域的应用已相对完善，微硅灰的掺入在不同程度上解决了这些行业领域中生产时所出现的问题。

（1）在水泥混凝土中的应用

由于微硅灰具有粒度小、高火山灰效应的特性，与普通硅酸盐水泥相比，微硅灰与特殊外加剂、水泥熟料等配制而成的水泥表现出更优越的性能。1、显著提高抗压、抗折、抗渗、防腐、抗冲击及耐磨性能。2、具有保水、防止离析、泌水、大幅降低砼泵送阻力的作用。3、显著延长砼的使用寿命。4、大幅度降低喷射砼和浇注料的落地灰。5、是高强砼的必要成份。6、提高耐久性。7、有效防止发生砼碱骨料反应。8、具有极强的火山灰效应。9、微硅灰为无定型球状颗粒，可以提高混凝土的流变性能。10、微硅灰的平均颗粒尺寸比较小，具有很好的填充效应，可以填充在水泥颗粒空隙之间，提高混凝土强度和耐久性。

微硅灰的火山灰效应对水泥有主动和被动的填料效应，可独立或协同作用。在水泥熟料粉磨过程中，加入微硅灰有助于提高水泥的早期和后期强度，水泥比表面积明显增大，且有助于粉磨，产品质量明显提高。在碱激发高炉矿渣中，以水玻璃和NaOH为活化剂，添加微硅灰后，水泥的体积密度及表观空隙率得到改善，缩短了水泥的凝固时间，可作为普通波兰特水泥的粘合剂。不同等级的微硅灰对水泥的流动性有着直接影响。添加微硅灰到波兰特水泥中后，其抗压强度随微硅灰含量的增加而增加，原因在于微硅灰颗粒可嵌入水合产物的空隙，同时微硅灰中的无定形 SiO₂和氢氧化钙水合反应形成的硅酸钙水合物，都有助于提高水泥的抗压强度。

微硅灰具有极好的火山灰反应性和物理填充效果，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颗粒间的空隙，混凝土的总孔隙度降低、孔结构得到细化，增大了混凝土的强度及密实性。混凝土中加入微硅灰后可使沥青老化指数显著降低，提高抗磨能力，延长其使用寿命。地质聚合物混凝土中添加微硅灰后，其微观结构更加致密，且具有更高的压缩、拉伸和韧性强度。 部分硅灰去掉水泥过后可以使混凝土具有更高的强度，这是由于微硅灰中的玻璃态 SiO₂与水泥中存在的石灰反应，生成二代硅酸盐，产生致密的微观结构，紧凑性更高，使混凝土具有高弹性模量和更高的抗压强度。

目前我们的硅灰应用途径：

1）预制构架用灌浆料和座浆料

钢筋连接用套筒灌浆料是一种由水泥、细骨料、多种混凝土外加剂预拌而成的水泥基干混材料，现场按照要求加水搅拌均匀后形成自流浆体，具有黏度低、流动性好、强度高、微膨胀不收缩等优点，现场只需要加水搅拌直接灌浆，施工极其方便，钢筋连接无需焊接，连接牢固，适合于产业化、装配式住宅预制构件的连接，也可用于大型设备基础的二次灌浆、钢结构柱角的灌浆等。

座浆料用于装配式住宅、产业化住宅预制框架柱、剪力墙等与基础的封缝与填充，为套筒灌浆料做前期准备。是一种以水泥为胶结材料、配以复合外加剂和高强骨料，现场加水搅拌后即可使用，具有无收缩、高强、易施工等特性的专用座浆料，适用于各种设备垫板座浆。

硅灰的使用可以使灌浆料具有更好的工作性，防止离析泌水，同时具有增加早期强度的作用。

2）喷射混凝土用纳米材料

采用纳米级高活性无机粉体和有机高分子功能性助剂拌制而成，用于配制包括湿喷、干喷、潮喷混凝土在内的喷射混凝土，适用于水电、铁路、高速交通、市政、民防等工程的喷射支护。

利用硅灰主要含有的微纳米颗粒，更好的填充喷射混凝土的基体，有效增加混凝土的强度，降低整体的回弹。

3）抗冲磨剂

抗冲磨剂是针对常规混凝土和易性差、粘性大、水化热高、自生收缩大、容易产生塑性收缩开裂和温度裂缝等问题研发出的粉体材料，该产品适用于水工泄水、排沙建筑物，如溢洪道、泄洪洞、导流洞、引水洞、排沙洞等易受高速水流冲磨、空蚀破坏的工程。

利用硅灰的微纳米结构，使混凝土的结构更加的致密，提高了混凝土的抗冲击和抗磨损的性能。

4）气密剂

主要用于改善混凝土孔结构，明显改善混凝土结构密实状态，成功解决普通混混凝土气密性差的技术难题，使混凝土具备更优良的抗渗、抗腐蚀、减水增强、高密实度和耐久性。

5）UHPC制品

超高性能混凝土，英文简称UHPC，也称作活性粉末混凝土，是一款新型的混凝土材料。以超高的强度、韧性和耐久性为特征，可显著改善传统钢筋混凝土的不足，在本质上是钢和混凝土共同融合的新模式。

UHPC是根据紧密堆枳理论设计出来的材料,是过去三十年来.具创新性的水泥基工程材料,实现了工程材料性能的大跨越。“超高性能”表征的是同时具有超高强度、高韧性、低渗透性和高体积稳定性。

硅灰是制备UHPC不可或缺的材料。

6）在商混中的应用

目前商混的施工多数以泵送的形式进行，对混凝土的工作性能要求较高，混凝土在长距离的运输过程中不能发生离析泌水等。

硅灰的使用可以有效的增强普通混凝土的工作性，减少离析泌水的发生，同时硅粉的活性度高，使用硅灰的时候可以有效的减少水泥的用量，虽然硅灰的价格较贵，但是可以降低整体的综合成本，在商混当中也多使用高密硅灰，这样可以方便运输存储。

（2）耐火材料用硅灰

自从 1977 年法国推出超细粉结合水泥浇注料，超细粉或微粉成为高性能不定形耐火材料不可缺少的一部分，对于高铝质浇注料，硅微粉（硅灰）是.常用的一种微粉。硅微粉颗粒小，比表面积大，反应活性高，能大大改善浇注料的流动性、致密性和烧结性。

八十年代末期，基于微硅灰细小的粒度、较高的比表面积及高表面活性等特点，我国开始较大规模地在陶瓷和耐火材料中使用微硅灰。选择在耐火材料浇注料中添加适量的微硅灰，其颗粒可填充空隙并快速产生扩散路径，以除去水分子，这导致材料表面能的增加并改善了系统的颗粒堆积，显著提高了可浇铸耐火材料的抗氧化性、抗压强度、抗张强度、延展性、抗热震、耐热冲击性、抗腐蚀性、耐磨性、骨料与浆糊的结合强度，控制裂缝和自我修复的能力等性能。同时研究表明添加微硅灰可以降低特种耐火材料制品的烧结温度。另外，添加适量微硅灰生产含低水泥的耐火材料，如超低、低及中水泥浇铸料(ULCC、LCC 及 MCC)，较传统的耐火材料相比，具有更高的热性能、物理及机械性能。

耐火材料专用微硅灰（硅灰）应用范围

1、高性能低水泥耐火浇注料及预制件，使用寿命高于普通浇注料，耐火度提高约100℃，高温强度及抗热震性能都明显改善。已普遍应用于：焦炉、炼铁、炼钢、轧钢、有色金属、玻璃、陶瓷及发电等行业。

2、大型铁沟及钢包料、透气砖、涂抹修补料等。

3、自流型耐火浇注材料及干湿法喷射施工应用。

4、氧化物结合碳化硅制品（陶瓷窑窑具、隔焰板等）。

5、高温型硅酸钙轻质隔热材料。

6、电瓷窑用刚玉莫来石推板。

7、高温耐磨材料及制品。

8、刚玉及陶瓷制品。

9、赛隆结合耐火材料制品。目前除在浇注型耐火材料中普遍使用之外，在电熔和烧结型耐火材料亦获得大量应用。

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