在炉衬耐火材料中使用三氧化二硼代替硼酸的优势
作者： 发布于：2014/7/17 20:04:25 点击量：
我国的耐火材料在2011年产量近三千万吨，占全球70%，中国是全球最大的耐火材料产地及出口国。
硼酸盐在炉衬耐火材料的生产中发挥的作用也越来越明显，在生产环节起着举足轻重的作用，近年来已引起了越来越多的企业的重视。
硼酸盐有硼酸，硼砂和三氧化二硼等产品，在炉衬耐火材料的实际生产过程中，三氧化二硼代替硼酸的趋势已越来越重要。
首先我们来看一下国内最大的三氧化二硼的生产厂家——西安市优立电子化工有限责任公司提供的其公司自主研发的硼砂，硼酸和三氧化二硼的技术指标。
五水硼砂的技术标准：
|
指 标 项 目 |
含 量（%） |
|
B2O3 |
≥48.5 |
|
Na2O |
≥21.5 |
|
SO4 |
≤0.015 |
|
Cl |
≤0.01 |
|
Fe |
≤0.001 |
|
水不溶物 |
≤0.015 |
无水硼砂的技术标准：
|
指 标 项 目 |
含 量（%） |
|
B2O3 |
≥68.5 |
|
Na2O |
≥30.5 |
|
SO4 |
≤0.01 |
|
Cl |
≤0.01 |
|
Fe |
≤0.003 |
硼酸的技术标准：
|
指 标 项 目 |
电子级 |
优等级 |
|
硼酸（H3BO3） |
99.6～100.8 |
99.4～100.8 |
|
硫酸盐（SO4） |
≤0.05 |
≤0.1 |
|
铁（Fe） |
≤0.001 |
≤0.002 |
|
氯化物（Cl） |
≤0.01 |
≤0.03 |
|
钠（Na） |
≤0.005 |
≤0.008 |
三氧化二硼的技术标准
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指 标 项 目 |
电子级 |
优等级 |
工业级 |
|
B2O3 |
≥99.0 |
≥98.5 |
≥98.0 |
|
SiO2 |
≤0.1 |
≤0.15 |
≤0.2 |
|
AI2O3 |
≤0.01 |
≤0.02 |
≤0.05 |
|
CaO |
≤0.01 |
≤0.02 |
≤0.05 |
|
Fe2O3 |
≤0.003 |
≤0.005 |
≤0.01 |
|
Na |
≤0.02 |
≤0.05 |
≤0.1 |
|
SO3 |
≤0.025 |
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|
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水分 |
≤0.5% |
≤0.6% |
≤0.7% |
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粒度 |
60目标准筛通过率≥95.0% |
60目标准筛通过率≥90.0% |
80目标准筛通过率≥85.0% |
由以上数据我们可以看出，无水硼砂比五水硼砂的水分少的多，而三氧化二硼比硼酸的水分及杂质含量同样少得多。三氧化二硼代替硼酸的优势主要体现在以下四点：
1. 水份的影响
硼酸实际上是氧化硼的水合物，其分子式是H3BO3,可表示为B2O3·3 H2O，从中可以看出硼酸中含有大量的结晶水，其结晶水含量为43.69%。硼酸加热时因结晶水的汽化而生成大量的水汽，从而形成大量的沸腾状白色泡沫，直到硼酸中的水份几乎全部汽化挥发完为止。而三氧化二硼水份含量一般只有百分之零点几，所以不会出现上述现象。经过实践也证明使用三氧化二硼比使用硼酸有一下优点：
⑴容易使筑炉混合料更紧密。
⑵在烘炉时避免了较多的水汽对绝缘保温层、炉衬耐火度的不利影响。
⑶减少了水汽对壁部形成氧化铁的几率。
⑷减少了因炉衬含水量高而出现的假报警现象。
⑸减少了因鼓泡对炉衬产生的冲刷力。
⑹减少了因硼酸要脱水汽化而产生的能源消耗。
总体来说，采用三氧化二硼比采用硼酸会提高炉衬的寿命。
2. 酸性的影响
硼酸溶液的PH值一般为2～3，而三氧化二硼溶液PH值一般为5，显而易见，硼酸的酸性要比三氧化二硼的酸性要强的多，会对炉衬产生较大的化学腐蚀，从而降低炉衬的使用寿命。
3. 使用三氧化二硼会比使用硼酸节约四分之一的烘炉时间。
4. 提高了粘结性
三氧化二硼熔点为582℃，产生的液相能较好包覆在粗粒石英砂表面，使石英砂料粘结的更好。
无论是节约成本，安全保障，抑或是生产出更优秀的产品，三氧化二硼代替硼酸的选择已成为越来越多的生产厂家潜移默化的必经之路。
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