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我國的耐火材料在2011年產(chǎn)量近三千萬噸，占全球70%，中國是全球最大的耐火材料產(chǎn)地及出口國。
硼酸鹽在爐襯耐火材料的生產(chǎn)中發(fā)揮的作用也越來越明顯，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)起著舉足輕重的作用，近年來已引起了越來越多的企業(yè)的重視。
硼酸鹽有硼酸，硼砂和三氧化二硼等產(chǎn)品，在爐襯耐火材料的實際生產(chǎn)過程中，三氧化二硼代替硼酸的趨勢已越來越重要。
首先我們來看一下國內(nèi)最大的三氧化二硼的生產(chǎn)廠家——西安市優(yōu)立電子化工有限責任公司提供的其公司自主研發(fā)的硼砂，硼酸和三氧化二硼的技術指標。
五水硼砂的技術標準：
|
指 標 項 目 |
含 量（%） |
|
B2O3 |
≥48.5 |
|
Na2O |
≥21.5 |
|
SO4 |
≤0.015 |
|
Cl |
≤0.01 |
|
Fe |
≤0.001 |
|
水不溶物 |
≤0.015 |
無水硼砂的技術標準：
|
指 標 項 目 |
含 量（%） |
|
B2O3 |
≥68.5 |
|
Na2O |
≥30.5 |
|
SO4 |
≤0.01 |
|
Cl |
≤0.01 |
|
Fe |
≤0.003 |
硼酸的技術標準：
|
指 標 項 目 |
電子級 |
優(yōu)等級 |
|
硼酸（H3BO3） |
99.6～100.8 |
99.4～100.8 |
|
硫酸鹽（SO4） |
≤0.05 |
≤0.1 |
|
鐵（Fe） |
≤0.001 |
≤0.002 |
|
氯化物（Cl） |
≤0.01 |
≤0.03 |
|
鈉（Na） |
≤0.005 |
≤0.008 |
三氧化二硼的技術標準
|
指 標 項 目 |
電子級 |
優(yōu)等級 |
工業(yè)級 |
|
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 |
|
|
|
水分 |
≤0.5% |
≤0.6% |
≤0.7% |
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粒度 |
60目標準篩通過率≥95.0% |
60目標準篩通過率≥90.0% |
80目標準篩通過率≥85.0% |
由以上數(shù)據(jù)我們可以看出，無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雜質含量同樣少得多。三氧化二硼代替硼酸的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下四點：
1. 水份的影響
硼酸實際上是氧化硼的水合物，其分子式是H3BO3,可表示為B2O3·3 H2O，從中可以看出硼酸中含有大量的結晶水，其結晶水含量為43.69%。硼酸加熱時因結晶水的汽化而生成大量的水汽，從而形成大量的沸騰狀白色泡沫，直到硼酸中的水份幾乎全部汽化揮發(fā)完為止。而三氧化二硼水份含量一般只有百分之零點幾，所以不會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。經(jīng)過實踐也證明使用三氧化二硼比使用硼酸有一下優(yōu)點：
⑴容易使筑爐混合料更緊密。
⑵在烘爐時避免了較多的水汽對絕緣保溫層、爐襯耐火度的不利影響。
⑶減少了水汽對壁部形成氧化鐵的幾率。
⑷減少了因爐襯含水量高而出現(xiàn)的假報警現(xiàn)象。
⑸減少了因鼓泡對爐襯產(chǎn)生的沖刷力。
⑹減少了因硼酸要脫水汽化而產(chǎn)生的能源消耗。
總體來說，采用三氧化二硼比采用硼酸會提高爐襯的壽命。
2. 酸性的影響
硼酸溶液的PH值一般為2～3，而三氧化二硼溶液PH值一般為5，顯而易見，硼酸的酸性要比三氧化二硼的酸性要強的多，會對爐襯產(chǎn)生較大的化學腐蝕，從而降低爐襯的使用壽命。
3. 使用三氧化二硼會比使用硼酸節(jié)約四分之一的烘爐時間。
4. 提高了粘結性
三氧化二硼熔點為582℃，產(chǎn)生的液相能較好包覆在粗粒石英砂表面，使石英砂料粘結的更好。
無論是節(jié)約成本，安全保障，抑或是生產(chǎn)出更優(yōu)秀的產(chǎn)品，三氧化二硼代替硼酸的選擇已成為越來越多的生產(chǎn)廠家潛移默化的必經(jīng)之路。