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高鋁磚和多熟料粘土磚的生產工藝類似,不同之處在于配料中熟料比例較高,可高達90~95%,熟料在破碎前需分級揀選和篩分除鐵,燒成溫度較高,如Ⅰ、Ⅱ等高鋁磚用隧道窯燒成時一般為1500~1600℃。
中國生產實踐證明,高鋁熟料在破碎前嚴格揀選分級、并分級貯存,采用礬土熟料和結合粘土共同細磨方法,可提高產品質量。
高鋁磚(high alumina brick)
利用天然高鋁原料加入部分結合粘土制成的Al2O3含量大于48%的鋁硅系耐火制品。
用鋁硅系原料生產的耐火材料中,以Al2O3為主要成分劃分的磚有高鋁磚、莫來石磚及剛玉磚。
20世紀20~30年代,英國、美國對印度及本國的硅線石族原料進行了研究。制成的磚根據加入的粘土數量的不同,Al2O3含量在42%~60%之間。美國將用一水鋁石制造的磚稱為高鋁磚。這種磚主要用于鍋爐及陶瓷工業(yè)方面。盡管高鋁磚具有優(yōu)良的使用性能,但它們的價格高,使用受到限制。
高鋁磚的礦物組成根據所使用的鋁礬土所定,熟料的礦物組成一般是莫來石、剛玉和玻璃相。莫來石理論組成為Al2O371.8%,SiO228.2%,其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結晶,呈網絡交叉結構,高溫狀態(tài)表現出較好的強度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在,熔點為2050℃,硬度為莫氏9級,呈粒、柱狀晶體,有良好的化學穩(wěn)定性,對酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
高鋁磚是耐火材料定型制品中的一種中檔的耐火磚,屬于中性耐火材料,是用在工業(yè)窯爐的爐襯使用。
區(qū)別高鋁磚的質量分不同的鋁含量和體密,高鋁磚的耐火度達1790℃。也可以加入不同的成分的原料生產出不同材質和復合型耐火磚。加入一定比例的磷酸,經過低溫燒結,可生產成磷酸鹽磚,加入一定比例的碳化硅,高溫燒結可生產成硅莫磚或是碳化硅磚。加入不同比例的紅柱石、硅線石,可以生產成低蠕變高鋁磚,這三種耐火磚也是根據不同含量和體積密度來區(qū)別耐火磚的不同檔次和質量。
尤其是加入不同材質的復合型材料后,應用更加廣泛,加入剛玉、碳化硅、氮化硅、紅柱石、藍晶石、硅線石、鎂粉等材料后,可在不同領域的特殊爐襯內使用。更加拓寬了高鋁磚的使用范圍。
高鋁磚是耐火材料中應用廣泛和用量大的一種耐火材料制品,應用之廣泛,可以用在冶金、建材、環(huán)保、電力、玻璃等行業(yè)的不同爐襯使用,適合在1250-1500℃高溫下使用。
高鋁磚中的鐵含量對其性能的影響是的,高鋁磚中的鐵元素能夠降低其耐火度,主要原因在于鐵的氧化物在高溫下易于形成低熔點液相。同時,鐵元素在高溫環(huán)境中容易和其他物質發(fā)生反應,進而改變高鋁磚的內部結構,致使其高溫強度降低。鐵含量較高會使高鋁磚的熱導率增大,導致熱量傳遞加快影響其隔熱效果和能源利用效率,所以高鋁磚的生產過程中,對原料中的雜質含量有嚴格的要求。
如何控制高鋁磚中的鐵含量不僅要從原料上進行控制,而且在生產工藝上也要進行控制,目前原料生產廠商通常通過選礦提純、除鐵等工藝來控制原料中鐵含量,以滿足生產不同等級高鋁磚的要求,確保高鋁磚能在相應環(huán)境中發(fā)揮良好性能,而生產過程中也要對原料配比進行把控,從而減少高鋁磚中的鐵含量,這樣不僅是高鋁磚的一個質量,而且,在其他耐火材料的生產過程中也是非常有必要的。
此外,?高鋁磚還可以根據其性能特點進一步細分,?例如普通高鋁磚、?低蠕變高鋁磚、?高荷軟高鋁磚、?微膨脹高鋁磚、?磷酸鹽結合高鋁磚等。?這些分類反映了高鋁磚在性能、?用途上的差異,?滿足了不同工業(yè)應用的需求。
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