特點(diǎn)
耐火度
高鋁磚的耐火度比粘土磚和半硅磚的耐火度都要高,達(dá)1750~1790℃,屬于耐火材料。
荷重軟化溫度
因?yàn)楦咪X制品中Al2O3高,雜質(zhì)量少,形成易熔的玻璃體少,所以荷重軟化溫度比粘土磚高,但因莫來石結(jié)晶未形成網(wǎng)狀組織,故荷重軟化溫度仍沒有硅磚高。
抗渣性
高鋁磚中Al2O3較多,接近于中性耐火材料,能抵抗酸性渣和堿性渣的侵蝕,由于其中含有SiO2,所以抗堿性渣的能力比抗酸性渣的能力弱些。
高鋁磚和多熟料粘土磚的生產(chǎn)工藝類似,不同之處在于配料中熟料比例較高,可高達(dá)90~95%,熟料在破碎前需分級揀選和篩分除鐵,燒成溫度較高,如Ⅰ、Ⅱ等高鋁磚用隧道窯燒成時(shí)一般為1500~1600℃。
中國生產(chǎn)實(shí)踐證明,高鋁熟料在破碎前嚴(yán)格揀選分級、并分級貯存,采用礬土熟料和結(jié)合粘土共同細(xì)磨方法,可提高產(chǎn)品質(zhì)量。
中國的鋁土礦(亦稱鋁礬土)資源較豐富。用天然鋁礬土生產(chǎn)的高鋁磚,Al2O3含量很難超過90%,因此,傳統(tǒng)上取90%Al2O3為高鋁磚中Al2O3含量的高值。此值以上為剛玉制品。在高鋁磚的組成中,有一個(gè)穩(wěn)定的化合物——莫來石(3Al2O3、2SiO2),用人工可制造出接近理論成分的莫來石礦物相,故又單列出莫來石制品。
莫來石和剛玉是構(gòu)成高鋁磚的主要晶相。莫來石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使磚具有良好的高溫強(qiáng)度;剛玉晶體呈惰性,抗酸、堿性渣好。使高鋁磚在使用中顯示出良好的高溫性能和化學(xué)性能,并且隨Al2O3含量的提高而越加明顯。
性能
高鋁磚隨原料中Al2O3含量的不同,技術(shù)性能亦不同(表2)。對有特殊要求的熱工設(shè)備,在相應(yīng)的Al2O3含量條件下,可改變工藝,制造出符合性能要求的制品,例如高爐操作受到爐內(nèi)高溫、高壓、堿蒸氣及還原氣氛的侵襲,又有爐料的摩擦及渣的腐蝕,高爐高鋁磚具有高致密度,低透氣性及低Fe2O3含量的特點(diǎn);熱風(fēng)爐高鋁磚要求優(yōu)良的蠕變性;電爐頂高鋁磚需要高耐火度、好的抗熱震性。
原材料的組成:采用高鋁礦石先選礦提純,再經(jīng)過豎窯或回轉(zhuǎn)窯高溫煅燒,形成高鋁礬土熟料,需要達(dá)到一定的氣孔率,吸水率與體積密度,經(jīng)過分級挑選后,鋁含量達(dá)到55%以上才能用做高鋁磚的原材料。
高鋁磚中的鐵含量對其性能的影響是的,高鋁磚中的鐵元素能夠降低其耐火度,主要原因在于鐵的氧化物在高溫下易于形成低熔點(diǎn)液相。同時(shí),鐵元素在高溫環(huán)境中容易和其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),進(jìn)而改變高鋁磚的內(nèi)部結(jié)構(gòu),致使其高溫強(qiáng)度降低。鐵含量較高會(huì)使高鋁磚的熱導(dǎo)率增大,導(dǎo)致熱量傳遞加快影響其隔熱效果和能源利用效率,所以高鋁磚的生產(chǎn)過程中,對原料中的雜質(zhì)含量有嚴(yán)格的要求。