藍(lán)晶石添加到高鋁磚中的作用
發(fā)布時間：2021-06-02 14:17 瀏覽人次：95
藍(lán)晶石是一種高鋁礦物原料，高溫分解生成莫來石和SiO2，伴有明顯的體積膨脹，而高溫膨脹是其他高鋁原料所不具備的特性，所以藍(lán)晶石常作為原料添加在制品中，利用膨脹效應(yīng)抵消某些基體材料的收縮或制品的燒成收縮，使制品具有高溫體積相對穩(wěn)定、熱震性好等特點抗蠕變性和良好的抗蠕變性，從而提高產(chǎn)品的高溫使用性能，延長產(chǎn)品的使用壽命。
高鋁磚是一種w(Al2O3)≥48%的中性耐火材料。它是由鋁土礦或其他氧化鋁含量高的原料成型和煅燒而成。特點是耐火度高，大多在1770℃以上，抗渣性較好。高鋁磚多用于煉鋼電爐、玻璃熔煉爐、水泥回轉(zhuǎn)爐等工業(yè)窯爐的內(nèi)襯。
02. 微膨脹高鋁磚
隨著冶煉技術(shù)的發(fā)展，低碳鋼、潔凈鋼、不銹鋼和超低碳鋼對含碳量的要求越來越高。因此，鋼包用含碳耐火材料低碳化和非碳化的研究成為熱點。但目前使用的高鋁磚存在體積穩(wěn)定性差、收縮率大、抗熱震性差等缺點，在使用過程中造成鋼水腐蝕擴(kuò)大。鋼包間歇運(yùn)行時，高鋁磚經(jīng)過熱循環(huán)后會剝落。對此，孫華云等人以鋁土礦、合成莫來石、葉臘石、藍(lán)晶石、紅柱石、剛玉細(xì)粉和軟粘土為原料，以紙漿廢液為粘合劑，開發(fā)出一種新型無碳材料。鋼包襯磚-微膨脹高鋁磚。
結(jié)果表明，藍(lán)晶石的引入在1300℃下引起莫來石化反應(yīng)，導(dǎo)致體積膨脹，抵消了粘土的收縮，保證了產(chǎn)品的體積穩(wěn)定性。在實際使用中開發(fā)的微膨脹高鋁磚產(chǎn)生微膨脹，從而擠壓磚縫，使整個鋼包內(nèi)襯具有很好的整體性，提高了高鋁磚的抗渣腐蝕性能。延長鋼包使用壽命。此外，高鋁磚還具有荷重軟化點高、抗剝落、抗沖刷、抗熱震性好、無污染等特點。研制的微膨脹高鋁磚以及高鋁磚價格已成功應(yīng)用于鋼包、攪拌車等工作層、***層、電爐頂、水泥窯等，使用效果良好。
03.輕質(zhì)高鋁磚
目前，大多數(shù)輕質(zhì)保溫材料只能在1400℃以下使用，僅起到隔熱的作用。因此，開發(fā)出一種耐高溫、體積密度低、絕熱性能好，可直接與火焰接觸，也能滿足金屬、非金屬及其制品的高溫?zé)崽幚砉に囈蟆］p質(zhì)保溫材料具有重要意義。因此，許多科技工作者致力于在高溫（1750℃～1800℃）下使用的輕質(zhì)保溫材料的研究。其中，輕質(zhì)高鋁磚具有良好的耐高溫、良好的保溫節(jié)能效果，我國儲量豐富，因此輕質(zhì)高鋁保溫磚具有很大的發(fā)展前景。
曹志明以鋁土礦、莫來石、粘土、藍(lán)晶石和α-Al2O3粉體為原料，以鋸末和聚苯乙烯球為造孔劑，制備出輕質(zhì)高鋁磚。結(jié)果表明，藍(lán)晶石的加入不影響輕質(zhì)高鋁磚的容重和孔隙率。藍(lán)晶石是輕質(zhì)高鋁磚的良好膨脹劑。高溫下轉(zhuǎn)化為莫來石引起的體積膨脹抵消了造孔劑燒損和磚內(nèi)部結(jié)構(gòu)燒結(jié)引起的燒后收縮。制備輕質(zhì)高鋁磚的***佳燒成體系為：1450℃×5h，制備的輕質(zhì)高鋁磚性能參數(shù)為：容重1.1g/cm3，導(dǎo)熱系數(shù)0.33W/(m·k)，再燒線變化小于2%，常溫抗壓強(qiáng)度可達(dá)4.73MPa。
04. 不燒高鋁磚
不燒磚是一種磚坯無需燒成而能直接砌筑使用的定形耐火材料。不燒磚的生產(chǎn)工藝比較簡單，是用不同材質(zhì)的耐火原料，經(jīng)過合理的粒度級配，再以結(jié)合力強(qiáng)的有機(jī)或無機(jī)膠結(jié)劑結(jié)合而成。不燒磚的主要優(yōu)點是抗熱震性較好，缺點是高溫強(qiáng)度低于燒成磚，不能用于承重部位。
劉沛建等以Ⅰ級高鋁礬土熟料和藍(lán)晶石為原料，并選用性能好的結(jié)合劑，研制出不燒高鋁質(zhì)電爐頂磚。該不燒高鋁磚經(jīng)高噸位壓機(jī)成型、烘干后，無需燒結(jié)便可使用，具有荷重軟化溫度高，耐渣液侵蝕，抗損壞剝落，抗熱震性好等特點。結(jié)果表明：通過加入適量的藍(lán)晶石，改善了不燒高鋁質(zhì)電爐頂磚的體積穩(wěn)定性和抗渣液侵蝕性能。實際使用結(jié)果表明：研制的這種不燒高鋁質(zhì)電爐頂磚，平均使用壽命比燒結(jié)磚提高30%左右，節(jié)約了70%左右的能源，取得了較好的應(yīng)用效果，產(chǎn)品已通過省級鑒定。
