高铝砖性质、原料及配方介绍
2020-05-26 16:07:33 点击：
高铝砖的性质
(1)耐火度。高铝砖制品是硅酸铝质耐火材料制品中的品种，它的耐火度随Al2O3，含量的增加而提高，一般不低于1750—1790℃。如Al2O3含量大于95％的刚玉砖，耐火度可(kě)高达1900—2000℃。(2)荷重软化温度。高铝砖制品的荷重软化温度随二氧化硅和碱金属氧化物(wù)含量的增加而降低，但比粘土砖制品高，约為(wèi)1420—1530℃。Al2O3。含量大于95％的刚玉砖，其荷重软化温度可(kě)达1600℃以上。(3)抗渣性。由于高铝砖制品中三氧化二铝呈中性而且含量高，所以此类材料制品对于酸碱性炉渣的侵蚀均有(yǒu)较强的抵抗能(néng)。(4)热震稳定性。高铝砖制品中，有(yǒu)刚玉与莫来石两种晶體(tǐ)共存，因為(wèi)刚玉的热膨胀系数比莫来石热膨胀系数大，在耐火砖温度变化时，由于膨胀差异导致应力集中。所以，高铝砖制品比粘土砖制品的热震稳定性差，—-般水冷次数只有(yǒu)3—5次。(5)重烧線(xiàn)变化。如果高铝砖制品的烧成温度足够，烧成时间充足，则體(tǐ)积稳定，重烧線(xiàn)变化小(xiǎo)；反之，则产生如粘土砖制品的残余收缩，原因也是发生再结晶所致。
制作高铝砖的原料
制作耐火高铝砖一般选用(yòng)软质粘土，这种材料具有(yǒu)较好的可(kě)塑性，因而制作高铝耐火砖一般选用(yòng)软质粘土作结合剂。可(kě)是粘土中的游离SiO2与高铝矾土熟料中的游离Al2O3在1200℃下发作二次莫来石化反响，发生较大的體(tǐ)膨胀，导致的气孔率增大，强度下降。因而，配料中粘土粉的加入量以不超越5%為(wèi)宜。
此外可(kě)选用(yòng)高铝矾土微粉作结合剂;或将高铝矾土微粉与粘土粉按必定份额制造，制备组成莫来石作结合剂。用(yòng)这些结合剂皆可(kě)制得无二次膨胀的高铝砖。高铝砖泥料一般选用(yòng)粗、中、细三级配料。粗颗粒上限一般為(wèi)2～3mm，加入量為(wèi)40%～50%(关于高铝砖，粗颗粒上限可(kě)下降至2～1mm)1～0.1mm的中心颗粒加入量以10%～20%為(wèi)宜;〈0.1mm的细粉加入量应控制在40%～50%。
配料中加入细粉有(yǒu)利于坯體(tǐ)烧结、添加成品的密度。因為(wèi)细粉在烧结时发生的烧成缩短能(néng)够削弱或抵消二次莫来石化反响所发生的體(tǐ)积膨胀，所以加入细粉甚為(wèi)必要。可(kě)是，细粉加入量过多(duō)，不只成型艰难，并且易发生裂纹，烧成缩短较大，废品率添加。因而，细粉加入量以40～50%為(wèi)宜。中心颗粒既不起组颗粒的骨架效果，也不是细粉的烧结效果。因而，中心颗粒的加入量一般约束在低数量。可(kě)是，不能(néng)悉数撤销中心颗粒。假如撤销，成品烧后易发生龟裂，外观质量不好，并且给物(wù)料处理(lǐ)带来必定艰难。一般说来，中心颗粒加入量以10%為(wèi)宜。
高铝砖配方的选择
1.结合剂的选择制造高铝砖通常采用(yòng)软质粘土做结合剂。粘土在配料中的主要作用(yòng)是改善泥料的成型性能(néng)，并使成型和干燥后的坯體(tǐ)具有(yǒu)一定的强度。但是，在烧成过程中，粘土中的游离SiO2与高铝矾土熟料中的游离A12O3发生二次莫来石化反应，该反应随着结合粘土加入量的增多(duō)而加剧。二次莫来石化反应愈强，烧后高铝砖气孔率则愈高，强度和體(tǐ)积密度下降的可(kě)能(néng)性也愈大。从这点出发，应尽量减少结合粘土在配料中的加入量。配料中粘土粉的加入量一般為(wèi)5％。為(wèi)了制得體(tǐ)积稳定型夏等高铝砖，可(kě)采用(yòng)高铝矾土微粉作高铝结合剂；或用(yòng)高铝矾土微粉和粘土粉按预定比例配合，制备合成莫来石作结合剂，均可(kě)制得无二次膨胀的體(tǐ)积稳定型高铝砖。2.颗粒组成的确定高铝矾土熟料的颗粒组成对成型操作、坯體(tǐ)密度、高铝砖密度、强度有(yǒu)着重要的影响。因此，根据不同的成型方法确定合理(lǐ)的颗粒组成是稳定工艺操作、提高高铝砖质量的重要工艺因素。确定颗粒级配的原则是形成良好的堆积密度，对高铝砖性能(néng)和外观质量无不良影响。对于夏等砖来说，还应考虑到二次莫来石化反应所产生的體(tǐ)膨胀。高铝砖通常采用(yòng)粗、中、细三级配料。但是，也可(kě)采用(yòng)二级或四级配料。当采用(yòng)三级配料时，各粒级的临界尺寸為(wèi)：粗颗粒3—0.5mm，中颗粒0.5—0.1mm，细粉<0.1mm。生产实践表明，确定颗粒尺寸时适当增大粗颗粒尺寸和数量可(kě)提高泥料的堆积密度，而且易于成型。烧成时，由于大颗粒料的比表面积较小(xiǎo)，减弱了物(wù)料周围的二次莫来石化反应，有(yǒu)利于坯體(tǐ)的烧结。进而使高铝砖气扎率降低，荷重软化温度和耐压强度有(yǒu)所提高，热稳定性能(néng)有(yǒu)所改善。颗粒尺寸的放大是有(yǒu)一定限制的。如果粗颗粒尺寸增大到4—5mm，则高铝砖边角、组织均匀程度受到影响，而且，熟料颗粒愈大，生产过程中的颗粒偏析也愈大。所以，大颗粒临界尺寸不宜过大。大临界颗粒尺寸以3mm為(wèi)宜。配料中的细粉有(yǒu)利于坯體(tǐ)烧结和提高高铝砖的密度。加入适量的细粉，不但能(néng)使高铝砖在烧成时发生的二次莫来石化反应在细粉中进行，防止由于在粗颗粒周围发生二次莫来石比反应造成坯體(tǐ)松散；而且由于细粉的烧结作用(yòng)所产生的烧成收缩可(kě)以减弱或抵消二次莫来石化反应所引起的體(tǐ)膨胀。但是，细粉过多(duō)时，不仅坯體(tǐ)成型闲难、成型效率低，而且坯體(tǐ)容易产生裂纹，烧戍时产生较大的烧成收缩，使得废品率增加。鉴于此，细粉加入量以50％左右為(wèi)宜。配料中的中间颗粒既无粗颗粒的骨架作用(yòng)，也不具有(yǒu)细粉的烧结作用(yòng)。在生产工艺流程中，根据生产的具體(tǐ)条件，中间颗粒的加入量通常限制在低数量。一般来说，减少中间颗粒的加入量，可(kě)以改善泥料的堆集密度，提高高铝砖的體(tǐ)积密度、改善高铝砖的热稳定性能(néng)。但是，如果全部取消中间颗粒，在粗颗粒尺寸较大的条件下，高铝砖烧后不仅产生龟裂，外观质量不好，而且给物(wù)料的处理(lǐ)带来一定的阳难。一股来混，中间颗粒的加入量以10％左右為(wèi)宜。总之，确定合理(lǐ)的颗粒配比，既要考虑到合理(lǐ)的堆积密度，限制中间颗粒加入量；又(yòu)要根据成型方法的不同；、高铝砖的性能(néng)和要求来确定临界尺寸和各级颗粒加入量。一般制砖工艺中，粗颗粒上限通常為(wèi)2—3mm，加入量為(wèi)40—45％。对于异型高铝砖，粗颗粒上限可(kě)降低到l—2mm。1—0.1mm的中间颗粒加入量以限制在10—20%為(wèi)宜；＜0.1mm的细粉加入量应控制在40—50%。
