
高鋁質(zhì)耐火磚的關(guān)鍵工作內(nèi)容之首是在高溫下的構(gòu)造抗壓強度,這一特點一般用載荷變軟形變溫度來鑒定。近些年也測量其高溫應(yīng)力松弛性來體現(xiàn)其高溫構(gòu)造抗壓強度。實驗得出結(jié)論,載荷變軟溫度隨Al2O3。含水量的提升而提升。
高鋁耐火磚的重要工作性質(zhì)之一是在高溫下的結(jié)構(gòu)強度,這一特性通常用荷重軟化變形溫度來評定。也測定其高溫蠕變性來反映其高溫結(jié)構(gòu)強度。試驗結(jié)果表明,荷重軟化溫度隨Al2O3含量的增加而提高。Al2O3含量在70%以下的高鋁耐火磚,荷重軟化溫度取決于莫來石晶相和液相間的數(shù)量比例,隨莫來石的數(shù)量增加而提高。液相的數(shù)量和性質(zhì)對荷重軟化溫度有明顯的影響。因此,降低原料中雜質(zhì)含量,有利于改善荷重軟化溫度及高溫蠕變性。
Al203含水量在70%下列的耐火磚,載荷變軟溫度在于莫來石晶相和高效液相間的總數(shù)占比,隨莫來石的總數(shù)提升而提升。高效液相的總數(shù)和特性對載荷變軟溫度有顯著的危害。因而,減少原材料中殘渣含水量,有益于改進(jìn)載荷變軟溫度及高溫應(yīng)力松弛性。
針對Al203含水量為70%~90%的莫來石——耐火系耐火磚,Al203含水量增加,載荷變軟溫度的提升不明顯。它是因為高溫下莫來石結(jié)晶的一部分變軟,及其與奠來石結(jié)晶產(chǎn)生功效的溶液殘渣的總數(shù)稍有提升,非常是Ti02. Fe203成份隨原材料中Al203含水量提升而稍有提升,改交了高溫高效液相的總數(shù)和特性。
因為夾層玻璃看中Ti02. Fe203成份的很多提升,使夾層玻璃相的總數(shù)增加,黏度降低。這就是說顯著地危害載荷變軟溫度及高溫應(yīng)力松弛性提升并不大的癥結(jié)所在。只能當(dāng)耐火磚銜接到基本上徹底由耐火構(gòu)成,即耐火磚Al203含水量達(dá)95%左右時,高溫構(gòu)造抗壓強度才有顯著地提升。
高鋁耐火磚的耐熱震性價黏土磚差,這與耐火磚中的礦物質(zhì)構(gòu)成息息相關(guān)。I、Ⅱ等高鋁耐火磚比Ⅲ等高鋁耐火磚(差些。在生產(chǎn)制造中常會根據(jù)改進(jìn)耐火磚的顆粒物特點或在調(diào)料中添加必須總數(shù)的生成堇青(2Mg0.2AI203.5Si0z)等別的礦物質(zhì)來改進(jìn)耐火磚的耐熱震性:
高鋁耐火磚的抗渣特性隨Al203含水量的提升而提高。但它對偏堿熔渣的抗蝕工作能力小于偏堿耐火保溫材料。殘渣含水量的減少,有益于提升抗渣性。一起,提升耐火磚的相對密度:減少孔隙率,都是提升其抗渣性的合理對策。
高鋁耐火磚又稱高鋁磚,其生產(chǎn)與粘士磚生產(chǎn)工藝類似,不同點是配粉摻高鋁熟料較多,耐火度高于粘土磚,抗酸堿侵燭性能較好,適于各種窯爐燒成帶等處使用。
Al2O3含量大于48%的硅酸鋁質(zhì)耐火磚統(tǒng)稱為高鋁耐火磚。按Al2O3含量的多少劃分為三個等級:I等(Al2O3>75%);II等(Al2O3為60%~75%);Ⅲ等(Al2O3為48%~60%)。根據(jù)礦物組成可分為:低莫來石質(zhì)(包括硅線石質(zhì))及莫來石質(zhì)(Al2O3為48%~71.8%),莫來石-剛玉質(zhì)及剛玉-莫來石質(zhì)(Al2O3為71.8%~95%),剛玉質(zhì)(Al2O3為95%~100%)等耐火磚。
隨著高鋁耐火磚中Al2O3含量的增加,莫來石和剛玉成分的數(shù)量也增加,玻璃相相應(yīng)減少,高鋁耐火磚的耐火性及密度也隨之提高。當(dāng)高鋁磚中Al2O3含量小于71.8%時,高鋁耐火磚中高溫穩(wěn)定晶相是莫來石,且隨Al2O3含量加而增多。對Al2O3含量在71.8%以上的高鋁耐火磚,高溫穩(wěn)定晶相是莫來石和剛玉,隨71.8%含量增加,剛玉量增多,莫來石減少,相應(yīng)地提高高鋁耐火磚的高溫性能。
高鋁耐火磚的燒成溫度取決于礬土原料的燒結(jié)性。用特級及I級礬土熟料(體積密度≥2.80g/cm3)時,原料的組織結(jié)構(gòu)均勻,雜質(zhì)含量偏高,使坯體易燒結(jié),但燒成溫度范圍較窄,易引起過燒或欠燒。采用II級礬土熟料(體積密度≥2.55g/cm3)時,由于二次莫來石化造成的膨脹和松散效應(yīng),使坯體不易燒結(jié),故燒成溫度略高。采用III級礬土熟料(體積密度≥2.45g/cm3)時,組織致密,Al2O3含量低,燒成溫度較低,一般略高于熟料粘土磚的燒成溫度的30~50℃。高鋁耐火磚在氧化焰中燒成。
由于高鋁耐火磚荷重軟化溫度是一項重要性質(zhì)。實驗結(jié)果表明它隨高鋁耐火磚中Al2O3含量的變化而變化:Al2O3含量低于莫來石理論組成時,高鋁耐火磚中平衡相為莫來石-玻璃相。莫來石含量隨Al2O3含量的增加而增加,荷重軟化溫度也相應(yīng)提高。
高鋁耐火磚抗熱震性比粘土磚差,850℃水冷循環(huán)3~5次。主要是由于剛玉的熱膨脹性較莫來石高,而無晶形轉(zhuǎn)化之故。而且Ⅰ等、Ⅱ等高鋁磚耐熱震性比Ⅲ等高鋁耐火磚差些。
在生產(chǎn)上,通常采取凋整泥料顆粒組成的辦法,以改善高鋁耐火磚的顆粒結(jié)構(gòu)特性,從而改善其耐熱震性。近年釆,在高鋁耐火磚的配料中加入一定數(shù)量的合成堇青石制造高耐熱震性的高鋁耐火磚,取得明顯的效果。
高鋁耐火磚的抗渣性也隨Al2O3含較的增加而提高。降低雜質(zhì)含量,有利于提高抗侵蝕性。
高鋁耐火磚與粘土磚的區(qū)別在于高鋁耐火磚具有良好的使用性能,因此比粘土磚具有較長的使用壽命,成為目前建材工業(yè)應(yīng)用較廣泛的耐火磚之一。
特種高鋁磚是新型的化學(xué)結(jié)合高鋁耐火磚,它克服了高鋁耐火磚的熱震性能差、常溫耐壓強度較低的弱點,具備了磷酸鹽耐火磚的耐化學(xué)侵蝕及強度高的各種優(yōu)點,而且易掛窯皮,是燒成帶新型用耐火磚。高鋁磚使用的耐火泥、調(diào)配方法與粘土磚基本相同,亦可使用高強耐火泥。
高鋁耐火磚比黏土磚具備較高的傳熱性,這同高鋁耐火磚中夾層玻璃相降低及莫來石結(jié)晶或耐火結(jié)晶的提升相關(guān)。