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高铝砖与黏土砖相比较,突出了哪些优点?

发布日期: 2019-03-15 09:05:31    阅读量(277)    作者:王海燕

Al2O3含量大于48%的硅酸铝质耐火材料统称为高铝质耐火材料。其定型产品即为热工窑炉最常涌动的高铝砖。按Al2O3含量的多少划分,高铝砖可分为三个等级:

Ⅰ等:Al2O3>75%;

Ⅱ等:Al2O360%〜75%;

Ⅲ等:Al2O348%〜60%。

根据矿物组成分类为:低莫来石及莫来石质(Al2O348%〜71.8%);莫来石-刚玉质及刚玉-莫来石质(Al2O371.8%〜95%);刚玉质(Al2O395%〜100%)。在Al2O3小于71.8%的范围内,随Al2O3含量的增加,高铝质制品中主晶相莫来石增加;在Al2O3大于71.8%的范围内,随Al2O3含量的增加、莫来石数量减少而刚玉的数量增加。制品的耐火性能则随Al2O3含量的提高而提高。

高铝砖是指含Al2O348%以上的铝硅酸质或纯氧化铝质的烧结制品。一般高铝砖含Al2O3 80%以下,含Al2O3在80%以上的称为刚玉砖。

高铝砖与黏土砖相比较,突出的优点是耐火度及荷重软化温度高。

(1) 耐火度

高铝砖的耐火度波动范围大,一般为I770〜2000℃,主要受Al2O3含量的影响,随着制品中Al2O3含量的增加而提高。同时耐火度还受杂质含量和种类的影响,与制品的矿相结构有关,见表1。

表1 高铝质制品的耐火度与矿相结构

(2) 荷重软化温度

高铝砖荷重软化开始变形温度大于1400℃,并随着Al2O3含量的增加而提高。Al2O3含量小于71.8%的制品,荷重软化温度取决于莫来石和玻璃相的数量比例,随莫来石数量的增加而提高。玻璃相的数量和性质对荷重软化点有明显影响。Al2O3含量为71.8%〜90%时为莫来石、刚玉质制品,随Al2O3含量的增加,玻璃相量基本不变,刚玉虽有增多,但莫来石却有减少;故荷重软化温度提高不显著。Al2O3含量超过90%以后,随Al2O3含量的增加,玻璃相数量减少,荷重软化温度显著提高,由Al2O390%时的1630℃升至Alz03100%时的1900℃,荷重软化温度都随Al2O3含量的增加而提'高。Al2O3含量与荷重软化温度关系如图1所示。

图1 高铝砖中Al2O3含量和荷重软化温度的关系

(3) 导热性

高铝质耐火制品比黏土质制品有较高的导热能力。其原因是高铝质制品中导热能力很低的玻璃相较少,而导热能力较好的莫来石和刚玉质晶体量增加,提高了制品的导热能力。热导率随温度升高而降低。

高铝砖的热导率与黏土砖和硅砖不同。高铝砖的热导率随温度升高而降低。当高铝砖中含Al2O3越高时,其莫来石、刚玉晶体越多,则热导率随温度升高而降低的倾向越明显。但在1000℃以上,其下降幅度减小。而黏土砖和硅砖的热导率都随温度升高而上升,呈直线关系,在1000℃附近也没有改变。在常温时,高铝砖比黏土砖热导率大2〜3倍,但在1000℃以上其热导率就基本相近了。

高铝砖中Al2O3含量不高的品种在荷重软化点和抗热冲击性上与黏土砖相似。但随着Al2O3含量增高,荷重软化点和抗热冲击性逐渐升高。高铝砖的这些特点,使其成为黏土砖的高温型,因此可用于玻璃熔窑的高温部位。气孔率低的品种可用在蓄热室的高温部位,如蓄热室碹顶和上部墙。高铝砖的主要性质见表2。

刚玉砖按生产方法有烧结法和电熔烧铸法两种。烧结刚玉砖耐火度可达2000℃,使用可达1800℃,但其热膨胀性大,与气孔率相同的莫来石质耐火材料比较,其抗热冲击性差。

表2 高铝砖的主要性质

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