20世纪20~30年代,英国、美国对印度及本国的硅线石族原料进行了研究。制成的砖根据加入的粘土数量的不同,Al2O3含量在42%~60%之间。美国将用一水铝石制造的砖称为高铝砖。这种砖主要用于锅炉及陶瓷工业方面。尽管高铝砖具有优良的使用性能,但它们的价格高,使用受到限制。
用途
高铝砖是在粘土砖的基础上,改变了Al2O3/SiO2比,提高了Al2O3含量,因而耐火度及高温机械强度都优于粘土砖,化学性质亦趋中性。可以这样认为,各种热工设备原用粘土砖的部位都可以由高铝砖取代,同时也可取代某些部位的硅砖。高炉、热风炉、电炉顶、盛钢桶、水泥窑、玻璃窑及化学工业用窑炉,使用高铝砖后提高了作业温度,延长了寿命,所以高铝砖已广泛用于各种热工设备。
高铝砖在平炉的水套上使用,寿命由硅砖的150炉次提高到301炉次以上。在电炉盖上使用,寿命高达107~173炉次,比硅砖炉盖提高2~5倍。高铝塞头与水口砖代替粘土塞头水口砖后,克服了浇注沸腾钢时经常发生的漏钢现象。
单从高铝砖来说,铝含量超过48%有就都可以叫做是高铝砖,还有55%、65%、75%、80%、85%不同铝含量的高铝砖,可以在不同温度下在炉衬内使用。但高铝砖不适合在酸性或是碱性炉衬内使用,高铝砖的成分是铝,生产技术工艺是按不同比例的高铝颗粒加入高铝粉,经过高压成型、高温烧结而成。强度高、热震稳定性好。
高铝砖主要由铝土矿熟料等材料制成,经高温混合、成型、干燥、烧结。高铝砖的氧化铝含量因比例而异。一般含量稳定在48%-80%,高氧化铝含量可达90%,耐火温度可达到1770℃。
高铝砖通常三个级别:
高铝砖:AL2O3含量大于75%;
二级高铝砖:AL2O3含量65%~70%;
三级高铝砖:AL2O3含量55%~60%;
原材料的组成:采用高铝矿石先选矿提纯,再经过竖窑或回转窑高温煅烧,形成高铝矾土熟料,需要达到一定的气孔率,吸水率与体积密度,经过分级挑选后,铝含量达到55%以上才能用做高铝砖的原材料。
高铝砖中的铁含量对其性能的影响是的,高铝砖中的铁元素能够降低其耐火度,主要原因在于铁的氧化物在高温下易于形成低熔点液相。同时,铁元素在高温环境中容易和其他物质发生反应,进而改变高铝砖的内部结构,致使其高温强度降低。铁含量较高会使高铝砖的热导率增大,导致热量传递加快影响其隔热效果和能源利用效率,所以高铝砖的生产过程中,对原料中的杂质含量有严格的要求。