耐火材料用煅烧铝矾土在煅烧过程中的化学反应
发布日期： 2019-07-18 11:10:51 阅读量（664） 作者：高铝矾土又称铝土矿、矾石、铝矾土，我国的高铝矾土主要分布于山西的阳泉、太原，河北的唐山，河南的巩义、新密和登封等地。矾土矿结构有致密状、多孔状和粗糙状。高铝矾土的矿物主要以水铝石和高岭石为主，特级矾土中的Al2O3含量大于76%,虽灰色状，结构致密均匀。
高铝质耐火材料所需要的矾土原料是通过生矾土在回转窑等窑炉中经过高温锻烧得到的，使其物相和显微结构稳定，体积密度和气孔率合格。生矾土煅烧可以分为三个阶段：分解阶段，二次莫来石化阶段和重结晶烧结阶段。
(1) 分解阶段。
分解阶段在400~1100℃之间，水铝石和高岭石在600℃之前主要发生脱水反应，如下列反应式。
脱水反应发生完成后，高岭石在980℃左右时会发生相变转化为莫来石，即一次莫来石化，如反应方程：
(2) 二次莫来石阶段。
一次莫来石化中分解的SiO2与矾土脱水后的Al2O3在1200℃是发生反应（如下）,生产莫来石并伴随着一定的体积膨胀，即二次莫来石化。
(3) 重结晶烧结阶段。
随着温度的升高，矾土中的刚玉与莫来石晶粒逐渐长大，气孔率逐渐减小，体积密度慢慢提高，显微结构逐渐致密。这个过程受液相的影响很大，若液相较多会促进烧结，样品致密度提高。
谭莹等人研究高铝矾土在不同温度下的煅烧机制，试样中的Al2O3含量高于88%，稍后试样的体积密度如下图1。
图1不同温度热处理后矾土体积密度变化
该试样表明，矾土高温煅烧时，随着温度的升高，晶粒慢慢长大，体积密度减小;
在1550℃时，晶粒发育量好，试样的体积密度量大。随后温度继续升高后，试样发生了较大的体积膨胀。
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