高鋁耐火磚是三氧化二鋁含量在48%以上的一種硅酸鋁質耐火材料。具有熱穩定性高,耐火度在1770℃以上。抗渣性較好的特點。是由礬土或其他氧化鋁含量較高的原料經成型和煅燒而成。除普通高鋁磚外還有其他幾種種類高鋁磚:
1.高荷軟高鋁耐火磚
高荷軟高鋁磚與普通高鋁磚相比,基質部分和結合劑部分不同:基質部分除添加三石精礦之外,按照燒后化學組成接近莫來石的理論組成,合理引入了高鋁物料,如剛玉粉、高鋁剛玉粉等;結合劑選擇球粘土等,視品種不同采用不同的粘土復合結合劑,或者莫來石結合劑。
2.低蠕變高鋁耐火磚
通過采用所謂的未平衡反應來提高高鋁磚的抗蠕變性能。即根據窯爐的使用溫度情況,在基質中添加三石礦物、活化氧化鋁等,使基質的組成接近或完全是莫來石組成,因為基質的莫來石化,必將提高材料的莫來石含量,降低玻璃相含里,而莫來石的力學、熱學性能有利于材料高溫性能的提高。為使基質完全莫來石化,控制Al2O3/SiO2是關鍵。低蠕變高鋁磚廣泛應用于熱風爐、高爐等熱工窯爐之中。
3.磷酸鹽結合高鋁耐火磚
磷酸鹽結合高鋁磚是以致密或者高鋁礬土熟料為主要原料,磷酸鹽溶液或磷酸鋁溶液為結合劑,經過半干法機壓成型后,于400~600℃熱處理而制成的化學結合耐火磚。它屬于不燒磚,為避免在使用過程中制品收縮較大,配料中一般需要引入加熱膨脹性原料,如藍品石、硅石等。與陶瓷結合的燒成高鋁磚相比,其抗剝離性能更好,但是其荷重軟化溫度較低,抗侵蝕性能較差,因此加入少量的電熔剛玉、莫來石等,以強化基質。磷酸鹽結合高鋁磚廣泛應用于水泥回轉窯、電爐頂等窯爐部位。
高鋁質耐火制品的重要工作性質之一是在高溫下的結構強度,這一特征性通常用荷重軟化變形溫度來評定。近年來也測定其高溫蠕變性來反應器高溫結構強度。實驗結果表明,荷重軟化溫度隨氧化鋁含量的增加而提高。
高爐用高鋁磚是利用高鋁礬土熟料為主要原料制成的Al2O3含量大于48%,用于砌筑高爐的耐火磚制品。
高爐是煉鐵的主要設備,粘土磚是高爐使用早的內襯材料。20世紀50年始,高爐容積向大型化發展,8?12m直徑爐缸已較為普遍,生產率迅速提高. 然而爐身耐火磚和爐腹耐火磚侵蝕明顯地影響著高爐生產,60年代初期,美國開始在生產錳鐵的高爐使用含的高鋁磚.5年代后期,又發展使用抗渣性好、不氧化和耐磨的含Al2O3高的電熔剛玉磚,含有氧化鉻、熔鑄鎂鉻砂的尖晶石耐火磚磚及鋯玉耐火磚等,70年代初,日本、美國已使用較上述耐火磚性能更好的碳化硅系列耐火磚制品,不斷為髙爐強化冶條擦作尋找更理想的、耐用的 內襯,
高鋁磚具有以下特征:
1)耐火性
高鋁磚比粘土耐火性和半硅磚高耐火性,1750~1790℃,屬于耐火材料。耐火材料主要受Al2O3含量、類型和數量的影響。
重載下鉀的軟化溫度
由于Al2O3的高鋁產品質量差,形成的玻璃熔料少,因此在負載下的耐火性粘土磚,但不是由于莫來石晶型網狀組織,因此二氧化硅在負荷下的耐火度仍然不高。
(3)熱導率
高鋁磚具有比粘土磚更好的導熱性。原因在于,高鋁制品中導熱系數低的玻璃較少,而具有良好熱導率的莫來石和厚樸晶體的數量增加,從而提高了產品的導熱性。
的熱震穩定性
高鋁磚的抗熱震性能介于粘土和硅制品之間。850℃水循環僅為3~5倍。這主要是因為剛玉的熱膨脹莫來石和非晶轉變。目前,通過改善顆粒結構,降低細粉含量,提高熟料的臨界粒徑和粒徑,可以提高產品的熱震穩定性。
(5)抗渣性
高鋁磚具有較高的Al2O3,接近中性耐火材料。可以抵抗酸性爐渣和堿性爐渣。此外,高鋁制品的抗渣性也與爐渣中產品的穩定性有關。一般來說,在高壓成型和高溫燃燒之后,低孔隙率的產品具有高的抗渣性。
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