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高鋁磚的簡(jiǎn)介高鋁磚的簡(jiǎn)介 高鋁磚的簡(jiǎn)介 一、 簡(jiǎn)介 高鋁磚：用鋁硅系原料生產(chǎn)的耐火材料中，以Al2O3為主要成分劃分的磚有高鋁磚、莫來(lái)石磚及剛玉磚。 耐火磚：具有一定形狀和尺寸的耐火材料。按制備工藝方法來(lái)劃分可分為燒成磚、不燒磚、電熔磚、耐火隔熱磚；按形狀和尺寸可分為標(biāo)準(zhǔn)型磚、普通磚、特異型磚等。例如：耐火粘土磚、高鋁磚、硅磚、鎂磚等。 二、 原料礦 在自然界中主要有鋁土礦和硅線石族礦物。 硅線石族礦物：存在于受過(guò)變質(zhì)過(guò)程的泥質(zhì)巖中，或原礦床經(jīng)風(fēng)化后的沖積層中。在變質(zhì)期間經(jīng)歷了溫度與壓力的演變作用，泥質(zhì)巖內(nèi)部基質(zhì)結(jié)晶，形成硅線石、紅柱石及藍(lán)晶石礦。它們有著相同的化學(xué)成分，其理論組成為Al2O362．93％，SiO237．07％，是天然的無(wú)水硅酸鋁原料，但它們有不同的礦物特性。大部分無(wú)水硅酸鋁原料，需要經(jīng)過(guò)選礦，提高純度才能使用。 鋁土礦：化學(xué)組成及物理性能變化的范圍很大，是由于它在成礦初期，含鐵物質(zhì)與氫氧化鋁呈膠體狀的混合物的緣故。礦床分布較廣，有些礦床對(duì)耐火材料是無(wú)價(jià)值的，主要作煉鋁的原料。原料中含鐵量高的，俗稱鐵礬土。作為耐火材料使用的是呈白色或灰白色，較純的礦，耐火度在1800～2000℃。原料的化學(xué)組成變化較大。鋁土礦的特性與氧化鋁相似，與堿金屬氧化物作用，生成鋁酸鹽，起酸根的作用；與酸作用，生成鋁鹽。鋁礬土是非塑性的含水氧化鋁礦物，含有一水鋁石和三水鋁石。 一水鋁石的分子式為Al2O3 H2O，屬斜方晶系白色鱗片狀，硬度7，密度3．5g／cm3。中國(guó)鋁礬土主要礦物是一水硬鋁石和高嶺石的混合物。其他次要礦物有勃 姆石、迪開(kāi)石、三水鋁石、金紅石及含鐵礦物等，普遍Al2O3含量高、Fe2O3含量低，灼減14％左右。礦石很硬，不易破碎。 三水鋁石的分子式為Al2O3 3H2O，它比一水硬鋁石的結(jié)晶更明顯。通常形成塊狀結(jié)核，斷面光滑，密度2．4g／cm3。有類似球粘土的加熱收縮量。純的三水鋁石熔點(diǎn)2035℃，也是一種很好的耐火原料。 鋁礬土開(kāi)采時(shí)必須分級(jí)，且不能混入其他礦石。對(duì)原料本身的雜質(zhì)氧化物必須限制，Fe2O3不超過(guò)2％～2．5％，CaO不超過(guò)0．5％～0．7％，尤其K2O、Na2O的含量更應(yīng)嚴(yán)格控制。 天然的含水及無(wú)水高鋁原料，加熱時(shí)出現(xiàn)收縮或膨脹。在制磚之前預(yù)先煅燒可控制或減輕這些現(xiàn)象。 煅燒原料可用回轉(zhuǎn)窯、豎窯及倒焰窯。采用回轉(zhuǎn)窯，以油為燃料，可達(dá)到高溫，灰分少，能獲得高質(zhì)量的熟料，用豎窯或倒焰窯煅燒時(shí)，生燒料多，帶來(lái)的灰分、雜質(zhì)多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但投資少、見(jiàn)效快。 硅線石族礦物受熱產(chǎn)生膨脹，生成莫來(lái)石和游離氧化硅，其反應(yīng)為： (Al2O3 SiO2)---->3Al2O3 2SiO2 SiO2 開(kāi)采的硅線石族礦石，經(jīng)過(guò)精選后所含雜質(zhì)甚微。煅燒后生成的莫來(lái)石結(jié)構(gòu)均勻。按理論計(jì)算，莫來(lái)石含量達(dá)86％。形成莫來(lái)石過(guò)程的特點(diǎn)是：從顆粒表面開(kāi)始，逐漸向顆粒內(nèi)部擴(kuò)展。 這種同質(zhì)異型礦物具有膨脹特點(diǎn)，可不經(jīng)煅燒，直接用來(lái)制磚，故又稱為節(jié)能原料。 三、 技術(shù)性能 鋁礬土加熱變化可分為3個(gè)階段，即分解階段、二次莫來(lái)石化階段和重結(jié)晶燒結(jié)階段。分解階段在400～1200℃范圍；二次莫來(lái)石化階段開(kāi)始于1200℃，完 成溫度根據(jù)鋁礬土中Al2O3/SiO2比的不同在1400～1500℃范圍內(nèi)；溫度再高為重結(jié)晶燒結(jié)階段。在整個(gè)煅燒過(guò)程中，出現(xiàn)莫來(lái)石時(shí)產(chǎn)生膨脹，所以除了莫來(lái)石組成范圍的鋁礬土難燒結(jié)外，大部分的鋁礬土燒后都呈現(xiàn)燒成收縮。經(jīng)過(guò)煅燒生成晶相與玻璃相。不同Al2O3含量的鋁礬土煅燒后生成不同含量的莫來(lái)石、剛玉。
高鋁磚的礦物組成根據(jù)所使用的鋁礬土所定，熟料的礦物組成一般是莫來(lái)石、剛玉和玻璃相。莫來(lái)石理論組成為Al2O371．8％，SiO228．2％，其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結(jié)晶，呈網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)，高溫狀態(tài)表現(xiàn)出較好的強(qiáng)度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在，熔點(diǎn)為2050℃，硬度為莫氏9級(jí)，呈粒、柱狀晶體，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。 以莫來(lái)石礦物組成為基礎(chǔ)，根據(jù)Al2O3含量，可以判斷高鋁磚的相組成。磚中Al2O3低于71．8％時(shí)，組成基礎(chǔ)是莫來(lái)石和SiO2，如LZ-48牌號(hào)磚。因含有大量的SiO2在高溫下形成的液相可達(dá)20％～30％；磚中Al2O3超過(guò)71．8％時(shí)，多余的Al2O3在高溫下形成剛玉晶體，同時(shí)生成2個(gè)高溫晶相，共熔溫度由低Al2O3含量磚的1595℃上升到1840℃，如牌號(hào)為L(zhǎng)Z-75的磚。實(shí)際上，生產(chǎn)中不可能反應(yīng)達(dá)到完全的相平衡狀態(tài)，但形成的玻璃相甚少，存在于晶相的局部間隙中，含量不超過(guò)10％。 高溫機(jī)械性能不完全取決于磚內(nèi)的Al2O3含量，更取決于形成的晶體形狀及玻璃相數(shù)量，組成與粘度。對(duì)高鋁磚進(jìn)行的蠕變?cè)囼?yàn)或剛性模量和斷裂模量的研究表明，莫來(lái)石質(zhì)磚高溫機(jī)械性能好于高Al2O3含量的磚。LZ-75牌號(hào)的高鋁磚，盡管形成大量的高耐火度的α-剛玉晶體，呈粒、柱狀，其微觀結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性不亞于莫來(lái)石結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)力作用下晶間少量的玻璃液使其產(chǎn)生滑移，引起結(jié)構(gòu)變形、強(qiáng)度下降。莫來(lái)石質(zhì)磚，如LZ-65、LZ-55牌號(hào)，主要是莫來(lái)石晶體，呈針狀，形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃相充填其間，能承受應(yīng)力，不易變形，具有良好的高溫強(qiáng)度，尤其用硅線石族原料制的磚，原料純度高，經(jīng)過(guò)燒成生成莫來(lái)石與SiO2除少量的SiO2與極微量雜質(zhì)形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫來(lái)石晶間，在冷卻后產(chǎn)生永久膨脹。該磚在長(zhǎng)期使用中表現(xiàn)良好的抗蠕變性。LZ-48牌號(hào)的磚，盡管生成莫來(lái)石晶體，但它被大量的玻璃相淹沒(méi)，所以高溫機(jī)械強(qiáng)度較差，但常溫耐壓強(qiáng)度較好。因而，等速蠕變速率不同。LZ-75牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1120～1130℃；LZ-48牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1050℃；而莫來(lái)石質(zhì)磚沒(méi)有觀察到轉(zhuǎn)折點(diǎn)。 以莫來(lái)石和剛玉為基本組成的高鋁磚高溫?cái)嗔涯Ａ考皠傂阅Ａ坑?/span>800℃開(kāi)始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折；抗張強(qiáng)度在1000℃附近開(kāi)始轉(zhuǎn)折，它們都有一個(gè)共同點(diǎn)，即在常溫至1000℃之間，其強(qiáng)度隨溫度升高而增加，反映了兩晶相受熱膨脹減輕了殘余內(nèi)應(yīng)力，使微裂紋彌合，導(dǎo)致強(qiáng)度升高。 同樣，玻璃液粘度起到加速破壞結(jié)構(gòu)的作用。尤其是K2O、Na2O的存在，不但使生成液相的溫度降低，而且使液相粘度下降，流動(dòng)性增大，導(dǎo)致制品高溫強(qiáng)度迅速降低，甚至出現(xiàn)潰裂。 在理論上，Al2O3含量大于46%的硅酸鋁質(zhì)耐火材料稱為高鋁磚。我國(guó)規(guī)定高鋁磚Al2O3含量大于48%。天然高鋁礬土熟料 結(jié)合粘土細(xì)粉的細(xì)度越高，促進(jìn)燒結(jié)作用越顯著。 高鋁磚的顆粒配比，一般采用3mm或5mm的臨界顆粒，粗顆粒50-60%，中顆粒10-15%，細(xì)粉35-40%。臨界顆粒大些，對(duì)提高抗熱震性、顆粒緊密堆積有利，但易出現(xiàn)顆粒偏析，表面結(jié)構(gòu)粗糙，邊角、棱松散。（抗熱震性——抵抗溫度急劇變化和受熱不均的能力。） 高鋁磚的燒結(jié)溫度有哪些： 200℃以下，坯體內(nèi)殘余水分的排除； 200-1250℃，結(jié)合粘土中的高嶺石脫水分解，形成莫來(lái)石和游離SiO2； 1250℃以上，熟料中的α-Al2O3與游離SiO2結(jié)合生成二次莫來(lái)石，并伴隨體積膨脹。（注：生成的物相密度不同。） 我們了解了高鋁磚的燒結(jié)溫度，再來(lái)了解一下高鋁磚的性能優(yōu)勢(shì)有哪些？ 1、耐火度。高鋁磚制品是硅酸鋁質(zhì)耐火材料制品中的高級(jí)品種，它的耐火度隨Al2O3，含量的增加而提高，一般不低于1750—1790℃。如Al2O3含量大于95％的剛玉磚，耐火度可高達(dá)1900-2000℃。 2、荷重軟化溫度。高鋁磚制品的荷重軟化溫度隨二氧化硅和堿金屬氧化物含量的增加而降低，但比粘土磚制品高，約為1420—1530℃。Al2O3。含量大于95％的剛玉磚，其荷重軟化溫度可達(dá)1600℃以上。 3、抗渣性。由于高鋁磚制品中三氧化二鋁呈中性而且含量高，所以此類材料制品對(duì)于酸堿性爐渣的侵蝕均有較強(qiáng)的抵抗能。 4、熱震穩(wěn)定性。高鋁磚制品中，有剛玉與莫來(lái)石兩種晶體共存，因?yàn)閯傆竦臒崤蛎浵禂?shù)比莫來(lái)石熱膨脹系數(shù)大，在耐火磚溫度變化時(shí)，由于膨脹差異導(dǎo)致應(yīng)力集中。所以，高鋁磚制品比粘土磚制品的熱震穩(wěn)定性差，一般水冷次數(shù)只有3—5次。 5、重?zé)�變化。如果高鋁磚制品的燒成溫度足夠，燒成時(shí)間充足，則體積穩(wěn)定，重?zé)�變化�。环粗瑒t產(chǎn)生如粘土磚制品的殘余收縮，原因也是發(fā)生再結(jié)晶所致。
河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�在山西境內(nèi)有大量的煅燒鋁礬土行業(yè)業(yè)績(jī)，塊狀煅燒和粉狀，細(xì)度有325、800、1000、1250目， 產(chǎn)量有50-500噸每天產(chǎn)能，可技術(shù)轉(zhuǎn)讓，可出售設(shè)備，產(chǎn)品。 河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�專業(yè)致力于資源再利用、高嶺土行業(yè)，生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯運(yùn)轉(zhuǎn)率可提高10%以上，產(chǎn)量提高5%～10%，能耗降低20%左右，產(chǎn)能達(dá)到50-500t/d，更加節(jié)能環(huán)保。如有需求，可直接咨詢18637113703(微信同號(hào))，華冠環(huán)�？萍脊緸槟哒\(chéng)服務(wù)，隨時(shí)歡迎前來(lái)參觀! 專業(yè)售后服務(wù)！
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