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                耐火磚廠家講解高鋁質耐火材料的物理化學性能你了解嗎?
                作者:admin  發布時間:2020-11-12 10:49  點擊率:
                耐火磚廠家講解高鋁質耐火材料的物理化學性能你了解嗎?
                高鋁磚是以高鋁礬土為主要原料制取的耐火材料。高鋁礬土的主要成分是Al2O3和SiO2以及少量雜質。AI2O3-SiO2系統的相圖如下圖所示。
                 高鋁質耐火材料
                從上圖可知,A12O3-SiO2系統中高鋁質耐火材料的氧化鋁含量為48%~90%,主要涉及兩個礦物:莫來石、剛玉。
                莫來石是一種常見的耐火礦物,其化學表達式為3Al2O3·2SiO2,組成為Al2O3=71.8%,SiO2=28.2%。莫來石為斜方晶系礦物,np=1.642~1.653,nm=1.644~1.655,ng=1.654~1.679,ng-np=0.012~0.031,含少量Fe和Ti,相對密度為3.03,硬度6~7,熱膨脹系數5.3×10-*K-1,熔點1810℃。莫來石具有良好的高溫強度和抗蠕變性,還因中等的熱膨脹系數而具有一定的抗熱震性。
                剛玉也是一種常見的耐火礦物,其化學表達式為Al2O3。剛玉為三方晶系礦物,n。=1.768,n。=1.760,n.-no=0.008,相對密度4.02,硬度9,熱膨脹系數8.6×10-6K-1,熔點高達2050℃。剛玉因其高熔點被用于高級耐火材料,因高硬度被用于耐磨材料。
                很大程度上,高鋁質耐火材料的質量取決于高鋁礬土熟料的成分和密度。由于氧化鋁良好的耐高溫性能,高鋁質耐火材料的耐高溫性也隨著氧化鋁含量的增加而增加,如下圖所示。
                 高鋁質耐火材料
                其次,高鋁質耐火材料的質量也受到礬土原料鍛燒程度的影響。上圖表示了燒結溫度對I等和Ⅱ等礬土吸水率及收縮率的影響:
                由圖可知,I級礬土的最佳燒成溫度在1500~1600℃;Ⅱ級礬土的最佳燒成溫度在1600~1700℃。類似地,Ⅲ級礬土的最佳燒成溫度在1500~1550℃;特級礬土的最佳鍛燒溫度在1600~1700℃。高鋁質耐火原料燒結的難點:一是形成莫來石伴隨的體積膨脹;二是鍛燒溫度范圍狹窄。
                高鋁礬土含有一定數量的雜質。高溫下,雜質會形成液相,Fe2O3、TiO2還會被還原。所以,鍛燒溫度低了,出現欠燒,自然原料不能燒結。但是,溫度過高,原料也不能燒結。溫度過高時,原料中出現大量液相,Fe、Ti等被還原放出氣體,形成發泡組織,并致使原料脆化。
                高鋁礬土中的主要雜質是Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O。其中,最有害的是R2O,次為RO。下圖顯示了不同雜質對高鋁磚高溫液相量的影響。
                 高鋁質耐火材料
                我國鋁礬土資源儲量少,需求量大,因長期掠奪式地開采和大規模地出口,高鋁礬土即將消耗殆盡。目前,不僅優質礬土的數量越來越少,一般礬土的質量也越來越差。以后,高鋁礬土的供應將難以為繼。所以,發展資源替代技術將是高鋁質耐火材料的發展方向。
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