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高铝砖的分类及应用
来源: | 作者:豫企耐材 | 发布时间: 2018-08-25 | 3565 次浏览 | 分享到:

高铝砖的分类主要分为两种:普通高铝砖和改性高铝砖。普通高铝砖是指常用的标准烧成砖,而改性高铝砖主要是指:高荷软高铝砖、微膨胀高铝砖、低蠕变高铝砖和磷酸盐结合高铝砖四种。

一、普通高铝砖。

高铝砖的主要矿物组成为莫来石、刚玉和玻璃相。随着AL2O3含量提高,莫来石和刚玉相增加,玻璃相减少,制品的耐火温度和高温性能随之提高。玻璃相数量正价和粘稠度的降低会破坏高铝砖的内部结构,尤其是K2ONA2O的存在不仅使生成的液相温度降低,而且使粘稠度下降,导致高铝砖的高温强度下降。对于AL2O3含量低于72%的高铝砖,唯一的高温稳定相是莫来石,它随着AL203 含量增加而增多;对于AL2O3含量高于72%的高铝砖,高温稳定先改为莫来石和刚玉,随着AL203 含量增加,刚玉量增多,莫来石量减少,相应提高高铝砖的高温强度。

三级高铝砖的性能与粘土砖相似,高温主晶相为莫来石和玻璃相,凡是使用粘土砖的额部位都可使用三级高铝砖,但价格会比粘土砖稍高。二级高铝砖的朱敬先改为莫来石。一级高铝砖的主晶相为莫来石和刚玉,由于刚玉的化学稳定性比莫来石高,因此刚玉量越多,高铝砖的耐高温性和抗侵蚀性越高,但刚玉量增多会导致抗热震性降低。

高铝砖广泛应用于冶金、借些制造、石油化工、动力一级轻工等工业生产领域所用的热工设备的内衬材料。

二、高荷软高铝砖。

高荷软高铝砖和普通高铝砖相比,所不同的是基质部分和结合剂部分。

(1)基质部分除添加三石精矿外,按照烧后化学组成接近莫来石的理论组成,合理引人高铝物料(磨细的高铝矾土、工业氧化铝或a-Al2O3 微粉、刚玉粉、高铝刚玉粉)。

(2)结合剂选择优质球黏土等,视品种不同采用黏士复合结合剂,或莫来石质结合剂。

通过采用以上办法,使高铝砖的荷重软化温度提高50-70℃。

三、 微膨胀高铝砖

微膨胀高铝砖是以高铝砚土为主体原料,添加三石精矿,按照高铝砖生产工艺流程制成。为使高铝砖在使用过程中适量膨胀,关键选择好三石矿物和其粒度,控制好烧成温度,使所选的石矿物部分莫来石化,残留部分三石矿物。残留的三石矿物在使用过程中进一步莫来石化( 一次或二次莫来石化),伴着膨胀反应。选择的三石矿物以复合材料为好。因三石矿物的分解温度各不相同。莫来石化产生的膨胀也各有差异,利用此特征,高铝砖因工作温度不同而有相应的膨胀效应,挤紧砖缝,提高砖的整体密实性,从而提高了砖的抗熔渣渗透能力。

四、低蠕变高铝砖

我国长期在热风妒使用的黏土砖、高铝砖的考核指标中,主要是荷重软化温度,未提出蝶变率的指标要求。经过长年使用,出现了砖的变形、开裂、下沉等问题,如果热风炉风温提高,此类问题更加突出。随着炼铁高炉大容积、高风温技术及长寿化的发展,对热风炉用耐火材料提出了更高的要求,要求材料能承受长期热应力和高风温等的作用而不易损坏。因此要求热风炉用高铝砖具有低的蠕变率。这对热风炉的长寿起着重要作用。低蠕变高铝砖的理化指标如下:

为了解决高铝砖的抗蠕变性,采用添加有益矿物的办法,利用所谓的未平衡反区来解决、当蠕交温度为1550℃、1500℃ 时添加物为石英、三石矿物;蠕变温度为1450℃ 、1400℃、1350℃时,添加物为三石矿物,相应引人刚玉、a-Al2O3等;蠕变温度为1300℃、1270℃、1250℃ 时,添加物为三石矿物。其中,三石矿物、活性氧化铝等主要以基质形式加人,基质的完全或近于完全莫来石化是关键。因为基质的莫来石化,必将提高材料的莫来石含量,降低玻璃相含量,而莫来石优异的力学、热学性能有利于材料高温性能的改善或提高。

经研究表明,在高铝砖的生产中,加入15%-35%的硅线石精矿,可制得蠕变温变为1400-1450℃的高炉热风炉用高荷软、低蠕变高铝砖。对于蠕变温度为1500~-1550℃的低蠕变高铝砖,除添加适量的硅线石外,还需加人一定量的莫来石;或采用部分电熔刚玉和硅石原料。

五、磷酸盐结合高铝砖

磷酸盐结合高铝砖是以致密的特级或一级高铝矾土熟料为主要原料,磷酸溶液或磷酸铝溶液为结合剂,经半干法机成型后,于400-600℃热处理而制成的化学结合耐火制品。它属于免烧砖,为避免在高温使用过程中制品收缩较大,配料中需要引人加热膨胀性原料,如蓝晶石、硅线石、叶蜡石、硅石等。与陶瓷结合的烧成高铝相比,其抗剥落性更好,但其荷重软化温度较低,抗侵蚀性较差,因此需加人少量的电熔刚玉莫来石等,以强化基质。磷酸盐结合高铝砖适用于水泥窑、电炉顶和钢包等。