高鋁磚性質(zhì)、原料及配方介紹
2020-05-26 16:07:33 點擊：
高鋁磚的性質(zhì)
(1)耐火度。高鋁磚制品是硅酸鋁質(zhì)耐火材料制品中的品種，它的耐火度隨Al2O3，含量的增加而提高，一般不低于1750—1790℃。如Al2O3含量大于95％的剛玉磚，耐火度可高達1900—2000℃。(2)荷重軟化溫度。高鋁磚制品的荷重軟化溫度隨二氧化硅和堿金屬氧化物含量的增加而降低，但比粘土磚制品高，約為1420—1530℃。Al2O3。含量大于95％的剛玉磚，其荷重軟化溫度可達1600℃以上。(3)抗渣性。由于高鋁磚制品中三氧化二鋁呈中性而且含量高，所以此類材料制品對于酸堿性爐渣的侵蝕均有較強的抵抗能。(4)熱震穩(wěn)定性。高鋁磚制品中，有剛玉與莫來石兩種晶體共存，因為剛玉的熱膨脹系數(shù)比莫來石熱膨脹系數(shù)大，在耐火磚溫度變化時，由于膨脹差異導致應力集中。所以，高鋁磚制品比粘土磚制品的熱震穩(wěn)定性差，—-般水冷次數(shù)只有3—5次。(5)重燒線變化。如果高鋁磚制品的燒成溫度足夠，燒成時間充足，則體積穩(wěn)定，重燒線變化??；反之，則產(chǎn)生如粘土磚制品的殘余收縮，原因也是發(fā)生再結晶所致。
制作高鋁磚的原料
制作耐火高鋁磚一般選用軟質(zhì)粘土，這種材料具有較好的可塑性，因而制作高鋁耐火磚一般選用軟質(zhì)粘土作結合劑?？墒钦惩林械挠坞xSiO2與高鋁礬土熟料中的游離Al2O3在1200℃下發(fā)作二次莫來石化反響，發(fā)生較大的體膨脹，導致的氣孔率增大，強度下降。因而，配料中粘土粉的加入量以不超越5%為宜。
此外可選用高鋁礬土微粉作結合劑;或?qū)⒏咪X礬土微粉與粘土粉按必定份額制造，制備組成莫來石作結合劑。用這些結合劑皆可制得無二次膨脹的高鋁磚。高鋁磚泥料一般選用粗、中、細三級配料。粗顆粒上限一般為2～3mm，加入量為40%～50%(關于高鋁磚，粗顆粒上限可下降至2～1mm)1～0.1mm的中心顆粒加入量以10%～20%為宜;〈0.1mm的細粉加入量應控制在40%～50%。
配料中加入細粉有利于坯體燒結、添加成品的密度。因為細粉在燒結時發(fā)生的燒成縮短能夠削弱或抵消二次莫來石化反響所發(fā)生的體積膨脹，所以加入細粉甚為必要?？墒?，細粉加入量過多，不只成型艱難，并且易發(fā)生裂紋，燒成縮短較大，廢品率添加。因而，細粉加入量以40～50%為宜。中心顆粒既不起組顆粒的骨架效果，也不是細粉的燒結效果。因而，中心顆粒的加入量一般約束在低數(shù)量?？墒牵荒芟?shù)撤銷中心顆粒。假如撤銷，成品燒后易發(fā)生龜裂，外觀質(zhì)量不好，并且給物料處理帶來必定艱難。一般說來，中心顆粒加入量以10%為宜。
高鋁磚配方的選擇
1.結合劑的選擇制造高鋁磚通常采用軟質(zhì)粘土做結合劑。粘土在配料中的主要作用是改善泥料的成型性能，并使成型和干燥后的坯體具有一定的強度。但是，在燒成過程中，粘土中的游離SiO2與高鋁礬土熟料中的游離A12O3發(fā)生二次莫來石化反應，該反應隨著結合粘土加入量的增多而加劇。二次莫來石化反應愈強，燒后高鋁磚氣孔率則愈高，強度和體積密度下降的可能性也愈大。從這點出發(fā)，應盡量減少結合粘土在配料中的加入量。配料中粘土粉的加入量一般為5％。為了制得體積穩(wěn)定型夏等高鋁磚，可采用高鋁礬土微粉作高鋁結合劑；或用高鋁礬土微粉和粘土粉按預定比例配合，制備合成莫來石作結合劑，均可制得無二次膨脹的體積穩(wěn)定型高鋁磚。2.顆粒組成的確定高鋁礬土熟料的顆粒組成對成型操作、坯體密度、高鋁磚密度、強度有著重要的影響。因此，根據(jù)不同的成型方法確定合理的顆粒組成是穩(wěn)定工藝操作、提高高鋁磚質(zhì)量的重要工藝因素。確定顆粒級配的原則是形成良好的堆積密度，對高鋁磚性能和外觀質(zhì)量無不良影響。對于夏等磚來說，還應考慮到二次莫來石化反應所產(chǎn)生的體膨脹。高鋁磚通常采用粗、中、細三級配料。但是，也可采用二級或四級配料。當采用三級配料時，各粒級的臨界尺寸為：粗顆粒3—0.5mm，中顆粒0.5—0.1mm，細粉<0.1mm。生產(chǎn)實踐表明，確定顆粒尺寸時適當增大粗顆粒尺寸和數(shù)量可提高泥料的堆積密度，而且易于成型。燒成時，由于大顆粒料的比表面積較小，減弱了物料周圍的二次莫來石化反應，有利于坯體的燒結。進而使高鋁磚氣扎率降低，荷重軟化溫度和耐壓強度有所提高，熱穩(wěn)定性能有所改善。顆粒尺寸的放大是有一定限制的。如果粗顆粒尺寸增大到4—5mm，則高鋁磚邊角、組織均勻程度受到影響，而且，熟料顆粒愈大，生產(chǎn)過程中的顆粒偏析也愈大。所以，大顆粒臨界尺寸不宜過大。大臨界顆粒尺寸以3mm為宜。配料中的細粉有利于坯體燒結和提高高鋁磚的密度。加入適量的細粉，不但能使高鋁磚在燒成時發(fā)生的二次莫來石化反應在細粉中進行，防止由于在粗顆粒周圍發(fā)生二次莫來石比反應造成坯體松散；而且由于細粉的燒結作用所產(chǎn)生的燒成收縮可以減弱或抵消二次莫來石化反應所引起的體膨脹。但是，細粉過多時，不僅坯體成型閑難、成型效率低，而且坯體容易產(chǎn)生裂紋，燒戍時產(chǎn)生較大的燒成收縮，使得廢品率增加。鑒于此，細粉加入量以50％左右為宜。配料中的中間顆粒既無粗顆粒的骨架作用，也不具有細粉的燒結作用。在生產(chǎn)工藝流程中，根據(jù)生產(chǎn)的具體條件，中間顆粒的加入量通常限制在低數(shù)量。一般來說，減少中間顆粒的加入量，可以改善泥料的堆集密度，提高高鋁磚的體積密度、改善高鋁磚的熱穩(wěn)定性能。但是，如果全部取消中間顆粒，在粗顆粒尺寸較大的條件下，高鋁磚燒后不僅產(chǎn)生龜裂，外觀質(zhì)量不好，而且給物料的處理帶來一定的陽難。一股來混，中間顆粒的加入量以10％左右為宜?？傊?，確定合理的顆粒配比，既要考慮到合理的堆積密度，限制中間顆粒加入量；又要根據(jù)成型方法的不同；、高鋁磚的性能和要求來確定臨界尺寸和各級顆粒加入量。一般制磚工藝中，粗顆粒上限通常為2—3mm，加入量為40—45％。對于異型高鋁磚，粗顆粒上限可降低到l—2mm。1—0.1mm的中間顆粒加入量以限制在10—20%為宜；＜0.1mm的細粉加入量應控制在40—50%。
