隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展和煉鋁工業(yè)的發(fā)展，必然帶動硅鐵和金屬硅行業(yè)的發(fā)展。硅鐵和金屬硅的發(fā)展，又會有更多、更好的二氧化硅微粉來源。有機硅的發(fā)展，也強烈地推動了化學級硅的冶煉。加之國家環(huán)保部門對硅鐵和金屬硅行業(yè)煙氣排放的限制，越來越多的硅鐵廠家和金屬硅冶煉廠家會安裝能收集二氧化硅微粉的設備及微粉再處理裝備。這樣可用于不定形耐火材料的二氧化硅微粉就會越來越多、越來越好。
《中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標準----不定形耐火材料用二氧化硅微粉》YB/T115—1997(以下簡稱YB/T 115--1997)在上世紀末對我國不定形耐火材料用二氧化硅微粉起到了一定的作用。但在執(zhí)行過程中，也遇到了一些問題。如標準中的某些項目沒有適用的檢驗方法，實際無法執(zhí)行;標準中的某些檢驗方法的適用范圍不對，實際也無法執(zhí)行;標準中的某些項目套用國外企業(yè)標準，不完全適用中國實際。由于YB/T115---1997中的一些項目無法實施，市場上出現(xiàn)了一些魚目混珠的現(xiàn)象，如有些廠家隨意將二氧化硅微粉標為特級、91級、92級等，有的廠家甚至將sio
2≥90%的就標定為94級，將sio
2≥85%的就標定為92級。有的廠家甚至采用雙重標準，同一級別的硅微粉有不同的規(guī)格值。雖然二氧化硅微粉以使用廠家應用好為原則，但也必須有一個統(tǒng)一的標準;否則沒有規(guī)矩就不成方圓。綜上所述，修訂YB/T115—1997標準勢在必行。
經(jīng)查閱，目前國際上沒有專用的耐火材料硅微粉行業(yè)標準。現(xiàn)收集到一些國外的行業(yè)標準，見下表1.其標準是建筑混凝土用二氧化硅微粉的行業(yè)標準。
表1美國和加拿大二氧化硅微粉的行業(yè)標準
|
指標 |
美國標準ASTMC1240 |
加拿大標準CSA standard A23.5 |
| SiO2 |
≥85.0% |
≥85% |
| H2O |
≤3% |
≤3% |
| 灼咸 |
≤6.0% |
≤6% |
| 粒度(45um篩余) |
≤10% |
≤10% |
美國某大公司的硅微粉分為金屬硅生產(chǎn)所產(chǎn)生的硅微粉和硅鐵合金生產(chǎn)所產(chǎn)生的硅微粉。其指標見下表2.可以理解為硅微粉在耐火材料中的要求與在建筑中的要求是不同的。
表2美國某大公司的硅微粉
| |
SiO2 |
Cl |
當量堿度 |
灼堿 |
325目篩余 |
比表面積（氮氣吸附法） |
| 金屬硅所產(chǎn)生的硅微粉 |
93-98% |
0.09-0.2% |
0.5-1.0% |
1.5-3.5% |
0.4-2.5% |
15-28㎡/g |
| 硅鐵所產(chǎn)生的硅微粉 |
78-85% |
0.09-0.2% |
0.51.5% |
1.5-3.5% |
0.4-2.5% |
15-28㎡/g |
德國某公司的硅微粉分為SiO
297%級和SiO
290%級。其高端產(chǎn)品由于有很高的性能價格比，在耐火材料中有很好的市場。北歐某公司也將其高端硅微粉定為SiO
2≥96%。
YB/T115-2004標準起草人曾對四川、貴州、湖北、山西、寧夏和甘肅等國內(nèi)主要硅微粉生產(chǎn)廠家，以及主要的耐火材料生產(chǎn)、研究單位進行了聯(lián)系和走訪。對他們的產(chǎn)品進行了大量的檢測，對YB/T115-1997標準使用中存在的問題進行了分析，積累了一定的數(shù)據(jù)。
標準YB/T115-2004在YB/T115-1997的基礎上，修訂的項目有：
加強了定義。強調(diào)了“冶煉鐵合金或工業(yè)硅時，通過煙罩收集的含硅煙氣，氧化凝聚后經(jīng)干式收塵裝置收集的二氧化硅微粉”。該微粉是含硅煙氣經(jīng)氧化凝聚而成，在礦相組成和水化聚合性能與其它二氧化硅粉體有著本質(zhì)的不同。
將YB/T115-1997的品質(zhì)級別有所調(diào)整。主要理由：YB/T 115-1997中的“1級”與“2級”差距過大。由于標準產(chǎn)品的級別過大，市場存在魚目混珠的現(xiàn)象。按整頓、規(guī)范硅粉市場的要求，從而把好產(chǎn)品質(zhì)量關，達到優(yōu)質(zhì)優(yōu)價。根據(jù)我國的實際情況，設備先進、管理嚴格的硅粉級別就能達到93%和96%以上。為此將對二氧化硅微粉的等級重新劃分，分為SF96，SF93,SF90和SF88。SF取自二氧化硅微粉Silica fume的英文首字母縮寫。SF后面的數(shù)字為氧化硅百分含量。同時該標準給科技發(fā)展留有空間，如需要發(fā)展SF98或SF85，隨后可以任意插入。
將原標準中的引用標準進行了調(diào)整。YB/T115-1997中碳含量的測定按GB/T13245-91的規(guī)定進行，其測定范圍是5-40%，無法測定二氧化硅微粉中的碳含量；比表面積的檢驗按勃氏法進行，其測定范圍通常小于1㎡/g，也無法測定二氧化硅微粉。國際上對微粉的比表面積測定通常用氮氣吸附法。YB/T115-2004中比表面積的測定采用GB/T13390氮氣吸附法進行。
增加“PH值測定方法”為規(guī)范性附錄。YB/T115-1997中PH值的測定是將微粉與水進行1：1稀釋，往往造成漿體無法分散。YB/T115-2004中PH值的測定是將微粉與水進行1：10稀釋，再按GB/T9724的規(guī)定進行檢測。在不定形耐火材料中，二氧化硅微粉的比表面積會占全部物料的80%以上，因此二氧化硅微粉的PH值對不定形耐火材料的凝固時間非常重要。二氧化硅微粉的PH值 以中性、略偏酸性為好。通常堿金屬、堿土金屬含量越高，PH值越大。
將原標準的部分指標進行了調(diào)整，調(diào)整后的具體指標見表3，其雜質(zhì)含量也控制得較嚴些。鈣鎂、鉀鈉和灼減指標的調(diào)整，也有利于PH值的控制。比表面積也統(tǒng)一為≥15㎡/g。
表3 二氧化硅微粉理化指標
| 指 標 |
| 項 目 |
SF96 |
SF93 |
SF90 |
SF88 |
| Si2O， %≥ |
96.0 |
93.0 |
90.0 |
88.0 |
| AL2O3 ， %≤ |
1.0 |
1.0 |
1.5 |
-- |
| Fe2O3 ，%≤ |
1.0 |
1.0 |
2.0 |
-- |
| CaO+MgO，%≤ |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
-- |
| K2O+Na2O，%≤ |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
-- |
| C， %≤ |
1.0 |
2.0 |
2.0 |
2.5 |
| 灼減， %≤ |
1.0 |
3.0 |
3.0 |
4.0 |
| PH值 ， %≤ |
4.5～6.5 |
4.5～7.5 |
4.5～7.5 |
4.5～8.5 |
| 粒度（45um篩余），%≤ |
3.0 |
3.0 |
5.0 |
8.0 |
| 比表面積，㎡/g%≥ |
15 |
| 水分，%≤ |
1.0 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
將原標準的組批由“每批10t”改為“每批20t”；以便生產(chǎn)和發(fā)貨。
將原標準的常規(guī)出廠檢驗項目由六項改為五項。它們是二氧化硅、灼減、水分、粒度、PH值。如果改生產(chǎn)原材料、生產(chǎn)工藝或用戶需要，應按表2的全部項目進行檢驗。
《中華人民共和國黑色冶金行業(yè)標準----不定形耐火材料用二氧化硅微粉》YB/T115—2004（以下簡稱YB/T115-2004）于2004年6月17日經(jīng)中華人民共和國發(fā)展和改革委員會發(fā)布，2004年11月1日正式實施。
隨著YB/T115-2004的執(zhí)行，相信越來越多的二氧化硅微粉生產(chǎn)廠家、使用廠家會使用該標準、遵循該標準。如在實際生產(chǎn)、使用過程中，發(fā)現(xiàn)某些缺點和問題，請與標準起草人聯(lián)系。標準起草人歡迎批評指正。
