铝铬砖主要原料及其各自的性能特点
发布日期： 2019-06-24 15:09:31 阅读量（1215） 作者：张红刚玉耐火材料是指含Al2O3在90wt.%以上，主晶相为α-Al2O3的耐火材料，由于它具有耐萵温、硬度大、强度高、抗氧化、耐腐蚀等优性能，因此随着冶金技术的发展，其应用范围越来越广泛。
刚玉原料的制备方法主要由三种，即轻烧刚玉、电熔刚玉、烧结刚玉等。电熔刚玉有棕刚玉、白刚玉、亚白刚玉、锆刚玉、铬刚玉等。其理化性质是Al2O3≥95%wt.%，密度为3.65~4.05g/cm3。烧结刚玉Al2O3 96%wt.%以上，密度为3.75g/cm3。最常用的是棕刚玉、亚白刚玉、白刚玉、板状刚玉等，其中棕刚玉是用高铝矾土熟料、炭素材料、铁屑三种原料经过配料混匀，然后加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块，其Al2O3含量在94.5%~97wt.%。
铝铬渣是以一种工业副产品，在冶炼金属铬时利用金属铝单质与氧化铬发生还原反应制取金属铬(铝热法)，化学反应式是：Al+Cr2O3→Cr+Al2O3。金属铝粉与氧化铬在熔融状态下会发生激烈的化学反应，生成的Al2O3迅速向刚玉相转变，同时会和未反应完全的Cr2O3固熔，形成铝铬固溶体即铬刚玉，又称为铝铬渣，铬冶炼渣等。国内一大型冶炼厂铝铬渣原料的化学成分如表1.3所示。
表1 铝铬渣的化学成分
从表1可知，铝铬渣的主要成分是刚玉(Al2O3)和氧化铬(Cr2O3)，有一定量的杂质但很少。其中主要成分刚玉具有较高的熔点(2050℃)、耐高温，化学性质稳定、硬度高(莫氏硬度9)等特点，和铁硅构成的液相区和溶解度小;而氧化铬(Cr2O3)能和很多的氧化物形成熔化温度较高的共熔物或高熔点化合物，例如Cr2O3与SiO2形成的低共熔物的温度就达1720℃，与FeO可形成熔点高达2100℃的FeO-Cr2O3，同时Cr2O3也能大大提高熔渣的粘度，近而提高含Cr2O3质耐火材料的抗渣渗透性。因此，铝铬渣是一种高温性能优良的耐火材料。
磷酸二氢铝，化学分子式是Al(H2PO4)3，为无色无味极粘稠的液体，常温下固化，是易溶于水，一种新型的无机合成材料，化学结合力强。具有抗剥落、耐高温、耐高温气流冲刷，抗震、红外线吸收能力强、绝缘性能良好等特点。广泛应用于耐火材料、耐火水泥、耐火砖炉型材、阻燃涂料、钢炉表面修补、高温粘结剂;在冶金、电子、建材、高温炉窑及航空，还可以作为无机涂料和有机涂料配合使用。主要用于电气工业、高温窖炉、热处理电阻炉和电气绝缘。也用于石油、化工、造船及空间技术等方面。此外还可与其它无机盐复配成耐高温粘结剂，也可与有机涂料配合使用。
液体磷酸二氢铝特点：易于混炼，成型，特别适宜于现场施丁。用于耐火喷涂料、火泥、浇注料、捣打料、磷酸盐砖、刚玉质、铬刚玉质水口，水煤浆气化炉用铬铝锆刚玉砖的生产。
磷酸铝二氢铝结合剂一般会用氧化铝或氢氧化铝与磷酸反应制得，反应化学式如下:
其反应度可用中和度来表示，图1磷酸铝胶黏剂的制备工艺流程示意图。
在Al2O3的各种变体巾，α-Al2O3是最稳定的，其它晶型都是太稳定的，在加热时都会转变成α-Al2O3。α-Al2O3晶体结构中，氧离子呈六方紧密排列，铝离子则规则地垠充在氣离子空隙中，质点间距小，结构牢固，不易被破坏。α-Al2O3密度是3.99g/cm3。
氧化铬(三氧化二铬)属重金属氧化物，相对分子质景为152，熔点2350℃，经烧结或电熔处理后真密度5.23g/cm3，莫氏硬度7~8，,1100℃下线膨胀系数9.0×10-6℃，热导率为2.6~2.8W/(m·K)。
氧化铬属中性耐火原料。氧化铬与其它一些氧化物在高温下极易生成铬酸盐或固溶体，而且有较高的熔化温度，氧化铬与一些耐火氧化物形成二元系相的熔化温度也较高。
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