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刚玉在耐火材料中的应用

时间:2017-12-10     作者:凯瑞得窑炉【原创】   阅读

刚玉用于耐火材料的特性主要有这几个特点:

1、较高的强度和耐磨性;

2、抗酸性渣的侵蚀和渗透:各类刚玉主晶相为a-Al2O3,具有较好的抗酸性渣的侵蚀和渗透能力。炼铁过程中产生的渣一般为酸性渣,SiO2含量较高而CaO含量较低。炼铁行业普遍采用Al2O3基耐火材料作为内衬,如高炉本体的高铝砖、出铁沟的Al2O3-SiC-C质耐火材料(浇注料和捣打料)、炮泥(Al2O3-SiO2-SiC-C质)、铁水包和鱼雷罐等用Al2O3-SiC-C质耐火材料(浇注料和耐火砖)等。

3、材质和性能的多样性:刚玉主晶相为a-Al2O3,可以和许多氧化物和非氧化物相复合,提高了自身的一些性能,如抗热震性,抗渣(酸性或碱性)侵蚀性等。与SiO2复合形成刚玉莫来石质耐火材料,与MgO复合形成刚玉-尖晶石质质耐火材料,与锆英砂(ZrO2和SiO2)复合形成Al2O3-SiO2-ZrO2质耐火材料,与碳化硅和碳复合形成Al2O3-SiC-C质耐火材料等等;

4、结合方式的多样性,刚玉和各种结合剂相容性较好,可以采用多种结合方式,比如高温烧结、低温结合等等,可以赋予材料不同的特性。

刚玉在耐火材料中主要分为定型产品和不定型产品两大类。

定型产品主要有:

1、刚玉质耐火材料制品:Al2O398%以上,自结合固相烧结高纯刚玉制品,结合相主要是刚玉,还有少量莫来石等,主要应用在石化工业气化炉、炭黑反应炉、造气炉、氨分解炉、二段转化炉、耐火陶瓷工业的高温超高温窑炉、冶金工业的高炉等。

2、改性高铝砖:①低蠕变高铝砖:对于蠕变温度为1500℃-1550℃的高铝砖,加入部分电熔刚玉和硅石原料可制得低蠕变率高铝砖。②磷酸盐结合高铝砖:以特级或一级高铝矾土熟料为主要原料,磷酸溶液或磷酸铝溶液为结合剂,加入少量电熔刚玉、莫来石等,强化基质,于400-600℃热处理而制成的化学结合耐火制品。 主要应用在炼铁热风炉、水泥窑、电炉顶、钢包等。

3、刚玉-莫来石制品:采用电熔白刚玉、板状刚玉、电熔莫来石等原料,经配料、混料、高压成型,高温窑中烧制而成。制品主晶相为刚玉,结合相为莫来石。主要应用在陶瓷工业的高温烧成窑及其推板、承烧板等窑具。

     不定型产品:

各类刚玉原料可作为制备不定形耐火材料产品的骨料和粉料,根据不同结合剂,按施工方式可分为以下类别:

耐火浇注料:刚玉质、刚玉-尖晶石质、刚玉-SiC-C质

耐火可塑料:刚玉质,骨料:各类刚玉;结合剂:水玻璃、磷酸盐、有机结合剂。

耐火捣打料:刚玉质,骨料:各类刚玉;结合剂:磷酸、磷酸盐等

耐火泥浆:用于刚玉质耐火砌体的接缝

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