铸造用石英砂的颗粒形状对其耐火性有一定影响,主要通过影响石英砂的堆积密度、受热反应面积以及杂质含量来体现,具体如下:
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堆积密度方面
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圆形颗粒的石英砂由于形状规则,在堆积时能较为紧密且均匀,堆积密度相对较高。这使得其内部孔隙较小且少,在高温下,热量传递相对较慢,外界热量较难到达石英砂内部,从而能在一定程度上提高其耐火性能,减少因快速受热导致的软化和变形。
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多角形和尖角形的石英砂,形状不规则,堆积时颗粒之间的间隙较大且不均匀,堆积密度较低。这样在高温环境中,热量更容易通过孔隙传递到石英砂内部,导致其内部温度上升较快,降低了石英砂的耐火性能,使其更容易出现软化、熔融等现象。
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受热反应面积方面
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圆形石英砂表面光滑,在相同质量和粒度条件下,其比表面积相对较小。在高温下,与高温气体、熔渣等物质的接触面积相对小,发生化学反应的程度相对较轻,有利于保持其晶体结构和物理性能,进而维持较好的耐火性。
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多角形和尖角形石英砂,因具有较多的棱角和不规则表面,比表面积较大。在高温环境中,与周围的高温介质接触面积更大,更容易发生化学反应,如与金属液中的某些元素发生反应生成低熔点物质,从而降低了石英砂的耐火度。
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杂质含量方面
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一般来说,圆形石英砂通常是经过天然石英破碎磨圆或特殊加工工艺制成,在加工过程中,有更多机会去除杂质,纯度相对较高。杂质含量低有助于提高石英砂的耐火性,因为杂质往往会降低石英砂的熔点,影响其高温性能。
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多角形和尖角形石英砂生产工艺相对简单,可能保留了更多的杂质。这些杂质在高温下可能会发生各种物理化学反应,降低石英砂的耐火性能。例如,一些含铁、钙等杂质的石英砂,在高温下可能会与其他物质反应生成低熔点的硅酸盐化合物,导致石英砂在较低温度下就出现软化、流淌等现象。