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              常見剛玉質耐火材料介紹

              發布時間:2021/9/10 17:37:24 點擊率:
              剛玉耐火材料是指Al2O3含量超過90%的產品,又稱氧化鋁耐火材料。剛玉硬度高(莫氏硬度等級),熔點高。這與Al-0鍵在結構上的牢固性密切相關。因此,a-Al2O3是構成高溫耐火材料和高溫電絕緣材料的主要物相。



              對耐火材料行業而言,剛玉是以鋁礬土為主要原料,經礦爐煉制而成的人造材料,可作磨料和耐火材料。純度高的叫白剛玉,含有少量雜質的叫棕剛玉。
              剛玉耐火材料有什么特點?

              1.強度和耐磨性高;
              2.耐酸性渣的腐蝕和滲透:各種剛玉主晶相為α-Al2O3,具有良好的耐酸性渣的腐蝕和滲透性。煉鐵過程中產生的殘渣一般為酸性殘渣,SiO2含量高,CaO含量低。Al2O3基耐火材料廣泛應用于煉鋼和煉鐵行業,如高爐本體的高鋁磚、出鐵溝的Al2O3-SiC-C耐火材料(澆注料和搗打料)、炮泥(Al2O3-SiO2-SiC-C)、鐵水包和魚雷罐等。
              3.材料和性能的多樣性:剛玉的主晶相為α-Al2O3,可與多種氧化物和非氧化物結合,提高了其自身的一些性能,如耐熱震性、耐渣(酸或堿)腐蝕性等。
              剛玉耐火材料主要分為成型產品和不成型產品。定型產品主要有:1。剛玉耐火產品:氧化鋁含量在98%以上。自結合固相燒結高純剛玉產品以來,結合相主要為剛玉,少量莫來石等。主要用于石油化工氣化爐、炭黑反應爐、造氣爐、氨分解爐、二級轉化爐、耐火陶瓷工業高溫超高溫窯、冶金工業高溫窯等。
              剛玉-莫來石制品:采用電熔白剛玉、板狀剛玉、電熔莫來石等原料,在原料、混合材料、高壓成形、高溫窯中燒制。產品相為剛玉,結合相為莫來石。主要用于陶瓷工業的高溫燒窯及其推板、燒板等窯具。

              結合燒結剛玉磚。
              以燒結剛玉為顆粒材料,與剛玉細粉混合制成泥型、干燥、燒成的產品稱為再燒結剛玉制品,也稱為剛玉熟料耐火材料。
              原料:在高純燒結剛玉產品中,顆粒材料和細粉應采用相同成分的純剛玉熟料。為生產普通燒結剛玉產品時,為了提高其耐熱震性和耐渣性,一般允許添加不到10%的第二組分,使其Al2O3含量保持在90%以上,在剛玉耐火材料的低值范圍內。
              其次是莫來石,其加入形式有:合成莫來石熟料;或者在配料中加入氧化硅、蒙古土、高嶺土、藍晶石-硅線石精礦粉等,使其在燒成過程中在基質部分合成莫來石。

              除了合成莫來石可以以顆粒形式添加外,其他添加劑都是用小于60細粉末添加的。使用H3P04作為結合劑,添加量取決于產品的性能,波動在1%-6%之間。為了提高成型性能,經常添加適量的有機結合劑。
              細粉的添加量對產品的密度和強度有明顯的影響,細粉從15%增加到45%,產品的密度和強度大幅度提高,在細粉中添加約5%以下的Al2O3超微粉對產品性能的提高具有重要意義。

              成型。
              成型方法如下:(1)形狀復雜、尺寸較大的產品,采用氣錘搗打或振動形成;(2)普通產品采用半干高壓形成;(3)特殊產品采用特殊設計的模具,采用等靜壓形成。
              燒成。
              剛玉熟料必須在高溫下燒制。燒成溫度在1650-1800℃左右,有時達到1850℃。適當提高燒成溫度可以相應提高產品的強度和密度。

              結合電熔剛玉磚產品介紹
              以電熔剛玉熟料為顆粒材料,以電熔剛玉細粉或燒結剛玉細粉為基質,配合制成電熔剛玉產品。
              電熔剛玉的篩選以電熔剛玉和白剛玉為原料時,需要粉碎熔塊進行篩選,去除剛玉夾帶的硅鐵合金和其他雜質成分。白剛玉塊應分選成片狀結晶的高鋁酸鹽和其他低熔物,這些雜質礦物密度小,通常浮在剛玉塊表層,易于鑒別。

              熔鑄AZS碎屑越細,其所含玻璃比表面積越大。不需要上述包晶反應,只需要玻璃相的分散性,在相當低的溫度下處理,也可以通過單一液相燒結形成堅固的磚。制作再結合AZS磚的關鍵技術措施,就是使所含玻璃盡量耗盡,發生包晶反應,并與添加的Al2O3組分進行莫來石化。
              高溫燒制后,鋯剛玉磚的顯微結構發生了重大變化,主要表現在:
              (1)磚基質的細粉狀熔鑄AZS材料中的玻璃與添加的活性Al2O3,達到莫來石化;
              (2)粗粒料玻璃相滲入顆粒表面即與活性Al2O3反應,形成莫來石殼,封閉液相滲入通道,控制包晶反應在顆粒內進行;
              (3)粗顆粒中的玻璃滲析完畢,留洞和縫隙。

              與磚的體積相比,上述反應的體積效應包括正負兩個方面,因此其成品的線膨脹多為0?1.0%莫來石化的基質與顆粒之間的結合是再結合磚具有良好高溫力學性能(強度、韌性和熱震)的重要條件,其充分發展。結合產品的顯微結構基本上是AZS原有結構細節的結合。
              棕剛玉含有少量有害成分。棕剛玉含有少量有害成分,會導致產品燒結不良或開裂,使用前應提前鍛造。未篩選的硅鐵合金在5001000℃氧化成Fez烏和SiOi,含鐵礦物氧化成TiOi等產生大體積膨脹,預熱后,消除這些氧化反應引起的破壞應力在預熱過程中,產品燒成時
              配料、混合、成型顆粒材料的配合應遵循緊密堆積原則,采用多級配比,減少中間顆粒,增加細粉量,有利于提高產品密度和燒結。添加一定量的結合劑主要有磷酸鋁、磷酸鋁、磷酸鋁錯誤、纖維素、紙漿廢液等,泥漿混合均勻,水分約3%-4%,需要高壓成形,得到致密的磚。

              燒制時,電熔剛玉磚純度高,難以燒結,需在1800℃以上燒制。常用的燒制設備有高溫間歇窯或小型高溫隧道窯。
              剛玉具有抗酸性、堿性爐渣、金屬和玻璃熔體的良好穩定性。在高溫下使用氧化氣氛或在還原氣氛中可以獲得良好的效果。剛玉制品的基本原料是電熔剛玉或燒結剛玉。為了提高產品的某些性能,一些制造商經常在剛玉材料中添加一些礦物原料,形成鋯剛玉磚、鉻剛玉磚、鈦剛玉磚等復合材料,以提高產品的性能。

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