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高铝砖是什么,有哪些特点

时间:2020-07-03 16:00 来源:耐火砖厂家点击:次


 
高铝砖晶相对产品性能的影响及改性产品介绍
高铝砖中主要晶相是莫来石,在Al2O3含量较高时还有刚玉结晶,刚玉是耐火材料中稳定的结晶之一。若是与Al2O3共存时,莫来石会在较低的温度下分解,生成冈JJ玉和液相。玻璃池窑中的耐火材料都会与Na2O接触,因为玻璃成分中就含有一定量的Na2O,因此,莫来石结晶抗玻璃液侵蚀差。但在实际使用中,主要是莫来石晶相的高铝砖寿命并不是很低的。
其原因是与玻璃接触的高铝砖,Na2O与莫来石反应只能在表面进行‘,反应生成的液相对砖有保护作用,而且这一反应从实际上不会深入到砖的内部,因而对砖的破坏不大,所以其寿命还是不短的。
在同一温度下,粘土砖的抗侵蚀性比高铝砖差,其原因是粘土砖在同一温度下比高铝砖生成的液相量多,高铝砖中莫来石分解后虽然有液相生成,但还生成了抗蚀性好的刚玉结晶,因此对砖的抗蚀性影响不大。
高铝砖相组成及对制品性质可能的影响
存在于高铝耐火砖中的杂质氧化物主要有碱金属氧化物、铁氧化物、钛氧化物与碱土金属氧化物等。某些氧化物可以少量固溶于莫来石与刚玉中。但是,其中许多与AL2O3及SiO2生成低熔物,增加高铝砖中的玻璃相含量并改变高温下液相的性质。我们研究高铝砖相组成及对制品性质可能的影响。
1  A1203-Si02-K20系
K2O大幅度地降低开始形成液相的温度。在莫来石和刚玉之间的二元系中,液相形成温度为1840℃,而A1203-Si02-K20系高铝区液相形成温度为1315℃,降低了525℃;在低铝区,AL2O3-SiO2系液相形成温度为1595℃,而A1203-Si02-K20系液相形成温度为985℃,降低了610℃。在有其他杂质氧化物共同存在的多元系中,开始出现液相的温度更低。
在A1203-Si02-K20系三元系统中,当K2O含量增加时,随着温度的升高,所形成的高温液相量迅速增加。从相图可以粗略地计算出:l%K20在Al2O3/S比值大于2.55的高铝区,当三元无变点温度为1315℃时,形成7.2%的液相;而在低铝区,当三元无变点为985℃时,形成10.1%的液相。由于K20大幅度降低Al2O3-SiO2系液相形成的温度,增加液相量,从而降低高铝砖的高温性能。,随砖中K20含量的增加,荷重软化温度下降。但是,在SiO2含量高的高铝耐火砖中,合适含量的K20可以大大提高材料中玻璃相中的SiO2含量,因而,可以提高玻璃相的黏度。
2  A1203-Si02-Fe203系
A1203-Si02-Fe203系内不形成化合物。但是,高温下Fe2O3在莫来石和刚玉中有-定的固溶度,形成有限固溶体,而且在刚玉中的固溶度比在莫来石中的固溶度高。例如,在1000℃下,刚玉能固溶8%Fe2O3,而莫来石只能固溶0.38%Fe203。随着温度的升高,固溶度还会增加。但是,在还原气氛下,由于Fe2+离子易于脱溶,进入玻璃相,所以FeO的固溶度降低。
此外,在Fe2O3与TiO2共存的条件下,制品的高温力学性能降低。所以,在高铝耐火砖中,Fe2O3的含量应控制在2%~3%以下,并且尽量使Fe2O3进人结晶相形成固溶体。
3  A1203-Si02-Ti02系
A1203-Si02-Ti02系相图。TiO2在莫来石中的固溶范围: Al2O3为75%,固溶体含TiO26%;C点,A1203为69.5%,固溶体含Ti02 3.5%。由于固溶体的存在,该系统可划分为下列组成的三角形:
由于Al2O3含量等于或低于莫来石组成的高铝材料含TiO2一般都较低,通常随着矾土中A12O3含量的提高,TiO2的含量也提高,TiO2不能全部溶于莫来石中,才会出现AT相。
高铝砖中的玻璃相含量与AI203-SiO2比值有关。对于Al2O3/SiO2比值低的二级高铝砖和三级高铝砖,进入玻璃相的TiO2较少;对于一级高铝砖和特级高铝砖,进入玻璃相的TiO2较多。所以,控制一级高铝砖和特级高铝砖中TiO2的含量是值得注意的问题。
改性高铝砖
目前国内电炉顶、高炉内衬、铁水罐的高铝砖,由于受到高温、热冲击、机械磨损等蚀损,使用寿命不够理想。为此,我们试制了以硅线石为基质的改性高铝砖,取得了满意的效果。
2.改性高铝砖的试制
2.1原料的选择与制备
选用高铝矾石为骨料料,鸡西硅线石和水曲柳粘土在振动球磨机中混合共磨成细粉与高铝粉备用。
2.2配料与混练
择优选取的原料配比为(%):铝矾石50一55、硅线石15一20、高铝粉15一25、粘土5一10,另加外加剂。采用湿式轮碾机进行混练,混练时先投入大、中颗粒,干混2-3min,然后加入结合剂、共磨粉及外加剂混合均匀,再加入3%一3.5%的水充分润湿,总混练时间控制在15min左右,混练后的泥料困置24h备用。
混料的颗粒组成为:3-2mmm在5%、2一lmn20%、l一0.5mm6.5%、0.5±0.088mm3.5%、<0.088mm45%。
2.3成型
采用630t双盘摩擦压砖机成型,砖坯密度为每立方厘米2.62-2.70克
2.4干燥与烧成
成型好的砖坯在24m隧道式干燥器中进行干燥,干燥时间不少于24h,砖坯残余水分低于1%。
烧成采用50立方米高温倒焰窑,烧成温度1500℃+20℃,保温8h。
2.5制品性能
3.使用
改性高铝砖砖首次在120t鱼雷式铁水罐上使用,使用条件为:容量120t、浇注高度4一5米、出铁温度1420℃、运输距离10km、周转时间4一5d。砌筑时采用特制的水泥,砌筑砖缝小于1mm试制表明,该砖侵蚀速度低,热震稳定性良好,剥落崩裂等现象明显减少。大大超过原高铝砖寿命。。
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