剛玉是采用優(yōu)質(zhì)鋁礬土通過特殊工藝加工而成,具有硬度高、韌性好、清潔度高、透光度好、顆粒形狀好、白剛玉微粉粒度分布窄,產(chǎn)品耐磨性強等特點。剛玉根據(jù)其制作工藝的不同,可以分為白剛玉、棕剛玉、黑剛玉等剛玉產(chǎn)品。目前剛玉價格隨著當(dāng)前河南等地鋁礬土冶煉生產(chǎn)受到環(huán)保要求的限制,產(chǎn)量較前期有明顯的下滑,同時華中地區(qū)生產(chǎn)電力嚴重不足,致使近期剛玉市場供應(yīng)總體偏緊,價格略有小漲。
剛玉是以優(yōu)質(zhì)鋁氧粉為原料,經(jīng)電熔冶煉而成。它硬度略高于棕剛玉,韌性稍低、純度高、自銳性好、磨削能力強、發(fā)熱量小、效率高、耐酸堿腐蝕、耐高溫、熱穩(wěn)定好。用其制成磨具,適于磨削高碳鋼、高速鋼,不銹鋼等。它還廣泛用于精密鑄造、鋼鐵耐火、化工耐火、95電瓷、裝飾瓷等各種陶瓷及日常生活用瓷,以及軍工、電子等高科技行業(yè)。本產(chǎn)品適用于各種精密儀表零件的拋光,機床主軸的超精研磨及水晶研磨拋光,超精油石制造,鋼球拋光等。廣泛用于電子、光學(xué)儀器、眼鏡、軸承、石英晶體、高級耐火材料等研磨拋光.
剛玉具有硬度高,顆粒致密。單顆粒圓形度好。顏色純白,無雜質(zhì),保證耐磨層或耐磨紙色澤與透明性。粒度分布均勻集中,單顆粒形一致,用較少量可達較大耐磨效果。它是精選自經(jīng)兩千多度高溫熔煉而成的優(yōu)質(zhì)剛玉為原料,精細制作而成,其化學(xué)性能穩(wěn)定與酸、堿不發(fā)生作用,熱收縮性極小。
剛玉磚的主要材質(zhì)有:
1、棕剛玉:棕剛玉磚是以鋁礬土、焦碳(無煙煤)為主要原料,在電弧爐內(nèi)經(jīng)2000度高溫冶煉而成,主要化學(xué)成分為氧化鋁、氧化鈦環(huán)含有少量的氧化硅和氧化鐵等,顯微硬度HV1800-2200,韌性比SIC高,用棕剛玉制成的磨具,適于磨削抗張較高的金屬,如各種通用鋼材、可鍛鑄鐵、硬青銅等,也可制造棕剛玉磚,是一種高級耐火材料。
2、白剛玉:白剛玉磚是以氧化鋁粉為原料,經(jīng)高溫熔煉而成。呈白色,硬度比棕剛玉磚略高,韌性稍低。制作成磨具適用于高碳鋼、高速鋼和淬火鋼等的磨削。白剛玉也可研磨拋光材料,還可作精密鑄造型砂、噴涂材料、化工觸媒、特種陶瓷、高級耐火材料等。
3、高鋁剛玉:高鋁剛玉磚是用優(yōu)質(zhì)鋁礬土為主要原料,在2500℃的高溫電爐中采用特殊工藝冶煉而成的。 亞白剛玉磚是在高品質(zhì)棕剛玉磚基礎(chǔ)上生產(chǎn)的。由于其化學(xué)成分和物理性能均與白剛玉接近,故 稱之亞白剛玉。亞白剛玉是在高品質(zhì)棕剛玉基礎(chǔ)上生產(chǎn)的。由于其化學(xué)成分和物理性能均與白剛玉接近,故稱之亞白剛玉。體積密度≥3.8g/cm2, 耐火度≥1850℃。該產(chǎn)品具有白剛玉磚的硬度,同時兼有棕剛玉磚的韌性,是理想的高級耐火材料和研磨材料。
4、鋯剛玉:鋯剛玉磚是以氧化鋁,氧化鋯為原料在電弧爐中經(jīng)2000℃以上高溫冶煉而成。質(zhì)地堅韌,結(jié)構(gòu)致密,強度高。鋯剛玉主要礦物相是a-氧化鋁和氧化鋁-氧化鋯形成的共晶體。氧化鋁的熔點為2050℃,氧化鋯的熔點為2690℃。在氧化鋁含量42.6%, 溫度為1710℃時是氧化鋁和氧化鋯共晶點。在組成確定后,當(dāng)溫度在相應(yīng)組成液相線以上時,改變其溫度不會導(dǎo)致新相的出現(xiàn)。當(dāng)溫度降到相應(yīng)組分液相線上時,晶相開始析出,液相組成沿著液相線向共熔點方向變化。當(dāng)溫度達到共熔點時,按共熔點組成中的比例同時析出晶相氧化鋁和氧化鋯共熔相。當(dāng)鋯剛玉熔體冷卻時,就開始產(chǎn)生晶體。晶體尺寸一般通過控制晶體成長速度,即采取急冷(過冷)的方法來實現(xiàn)。為確保鋯剛玉的質(zhì)量,除合理選擇冶參數(shù)及工藝,冷卻工藝及加工工藝外,選擇合適的添加劑,降低鋯剛玉磚中氧化硅含量,使氧化鋁和氧化鋯共晶且結(jié)構(gòu)均勻等亦是鋯剛玉磚生產(chǎn)的關(guān)鍵。
5、鉻剛玉:鉻剛玉磚就是指燒結(jié)鉻剛玉磚。以α-Al2O3為原料,加入適量氧化鉻粉和鉻剛玉熟料細粉,經(jīng)成型,在高溫下燒成。燒結(jié)鉻剛磚氧化鉻含量一般低于熔鑄鉻剛玉磚。還可以采用泥漿澆注法來制備,將α-Al2O3粉和氧化鉻粉均勻混合,加解膠劑及有機黏結(jié)劑制成濃稠泥漿,同時加入部分鉻剛玉熟料,用注漿法制成磚坯,再燒成。可用作玻璃窯內(nèi)襯、拉絲玻璃流液洞蓋板磚和用于鐵水預(yù)處理裝置、垃圾焚燒爐、水煤漿加壓氣化爐背襯等。
6、單晶剛玉: 單晶電熔氧化鋁(又名32A)磨料:單晶剛玉是以鋁礬土為主要原料,配加適量的硫化物,經(jīng)高溫熔煉而成。呈灰白色或淺土黃色,硬度高、韌性大。單晶剛玉采用特殊工藝生產(chǎn),各粒度品為自然結(jié)晶產(chǎn)生,而非機械粉碎結(jié)果。單晶剛玉制品是一種韌性非常好的耐熱高檔研磨材料,用于制作高級切割和研磨工具,適用于高釩高速鋼,奧氏體不銹鋼,鈦合金等高硬度,高韌性材料的磨削,特別是用于干磨和易變形易燒傷工件的磨削加工。
7、微晶剛玉:微晶剛玉是以鋁礬土為主要原料,經(jīng)高溫熔煉、通過急冷的結(jié)晶方式而獲得。色澤、化學(xué)成份與棕剛玉相似。晶體尺寸小、韌性大,自銳性好。用其制作的磨具,適用于重負荷磨削,成型磨削,切入磨削及荒磨。也適用于不銹鋼、碳素鋼、軸承鋼和特種球墨鑄鐵等的磨削。
致密白剛玉是一種高檔耐火材料,主晶相為α--Al2O3 ,顏色為灰白色。產(chǎn)品有熔點高、體積密度大以及氣孔率低的特點,在高溫下具有優(yōu)良的耐磨性、抗渣性、體積穩(wěn)定性和抗熱震性能,被認為是白剛玉系列中較的耐火原材料。
剛玉莫來石磚主要是利用電熔白剛玉和電熔莫來石晶體結(jié)構(gòu)的特點,在基質(zhì)中添加多種復(fù)合添加物,在高溫作用下,形成了主晶相為剛玉、次晶相為或棱柱狀莫來石,主晶相相互堆積形成骨架,次晶相穿插于主晶相之間,多種復(fù)合添加物的基質(zhì)填充在主次晶相的連鎖網(wǎng)架的空隙中,使陶瓷材料形成緊密牢固結(jié)合的整體結(jié)構(gòu),從而達到其優(yōu)良的理化性能。
復(fù)合棕剛玉磚主要是利用電熔棕剛玉的晶體結(jié)構(gòu)特點,在制品中起骨架作用,生成β-SiC同棕剛玉顆粒粘結(jié)在一起,使制品形成牢固組織結(jié)構(gòu),從而達到理想的理化指標(biāo),不但制品具有較高力學(xué)性能,而且形成的β-SiC相堵塞了氣孔使制品致密、顯氣孔率低,它是原料本身的優(yōu)良性能的最佳結(jié)合共同作用的結(jié)果。
剛玉莫來石磚和復(fù)合棕剛玉磚實現(xiàn)上述性能的主要途徑不同,必會導(dǎo)致其使用特性的不同。便如:抗高爐爐渣的侵蝕性,根據(jù)試驗結(jié)果可知:剛玉莫來石磚幾乎不侵蝕,黃剛玉莫來石磚次于剛玉莫來石,復(fù)合棕剛玉磚的渣熔蝕指數(shù)>8%;剛玉莫來石磚、黃剛玉莫來石磚抗鐵水侵蝕性也好于復(fù)合棕剛玉磚,出現(xiàn)這種情況的原因想必與二者原料本質(zhì),組織結(jié)構(gòu)上的不同有密切的關(guān)系。
致密白剛玉工業(yè)生產(chǎn)中的用途:致密白剛玉是制作高爐鐵溝澆注料、鋼包澆注料、搗打料、預(yù)制件等不定形耐火材料以及連鑄三大件、透氣磚、水口座磚等各種定形制品的理想原料,致密電熔白剛玉廣泛用于鋼鐵、水泥、陶瓷、石化等行業(yè)。
剛玉磚性能:
1、99.70%剛玉 1800℃1650℃--1700℃剛玉在氧化和還原氣氛中,具有良好的高溫絕緣性和機械強度。導(dǎo)熱率大,熱膨脹率小。在1700℃以上與空氣,水蒸氣,氫氣,一氧化碳等不起反應(yīng)。短期較高使用溫度1800℃。
2、99.35%剛玉 1750℃1600℃--1650℃剛玉在氧化和還原氣氛中,具有良好的高溫絕緣性和機械強度。導(dǎo)熱率大,熱膨脹率小。在1700℃以上與空氣,水蒸氣,氫氣,一氧化碳等不起反應(yīng)。短期較高使用溫度1800℃。
3、85.00%高鋁 1350℃1290℃高鋁在氧化和還原氣氛中,具有良好的高溫絕緣性和機械強度。導(dǎo)熱率大,熱膨脹率小。與空氣,水蒸氣,氫氣,一氧化碳等不起反應(yīng)。在溫場溫度變化不大的情況下可以長期使用。短期較高使用溫度1400℃。