高铝砖(high alumina brick)
利用天然高铝原料加入部分结合粘土制成的Al2O3含量大于48%的铝硅系耐火制品。
用铝硅系原料生产的耐火材料中,以Al2O3为主要成分划分的砖有高铝砖、莫来石砖及刚玉砖。
中国的铝土矿(亦称铝矾土)资源较丰富。用天然铝矾土生产的高铝砖,Al2O3含量很难超过90%,因此,传统上取90%Al2O3为高铝砖中Al2O3含量的高值。此值以上为刚玉制品。在高铝砖的组成中,有一个稳定的化合物——莫来石(3Al2O3、2SiO2),用人工可制造出接近理论成分的莫来石矿物相,故又单列出莫来石制品。
莫来石和刚玉是构成高铝砖的主要晶相。莫来石的网状结构使砖具有良好的高温强度;刚玉晶体呈惰性,抗酸、碱性渣好。使高铝砖在使用中显示出良好的高温性能和化学性能,并且随Al2O3含量的提高而越加明显。
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。
高铝砖是耐火材料定型制品中的一种中档的耐火砖,属于中性耐火材料,是用在工业窑炉的炉衬使用。
区别高铝砖的质量分不同的铝含量和体密,高铝砖的耐火度达1790℃。也可以加入不同的成分的原料生产出不同材质和复合型耐火砖。加入一定比例的磷酸,经过低温烧结,可生产成磷酸盐砖,加入一定比例的碳化硅,高温烧结可生产成硅莫砖或是碳化硅砖。加入不同比例的红柱石、硅线石,可以生产成低蠕变高铝砖,这三种耐火砖也是根据不同含量和体积密度来区别耐火砖的不同档次和质量。
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。
高铝砖的应用领域:
1、钢铁制造业:高炉、热风炉、电炉、钢包、中间包、加热炉、精炼炉、加热炉、退火炉、冲天炉;
2、有色金属工业:冶炼炉、精炼炉、反射炉、转炉;
3、建材行业:水泥窑、玻璃窑、陶瓷窑、石灰窑、窑车、隧道窑;
4、能源与焚烧:焦炉、循环流化床锅炉、炭素焙烧炉、焚烧炉。
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。
在高铝砖的生产过程中,一些常见的铝含量的高铝砖的铁含量是固定的,例如,48%高铝砖原料采用 60%高铝矾土熟料,铁含量需在 3.0%以内;55%高铝砖原料采用 65%高铝矾土熟料,铁含量需在 2.5%以内;65%高铝砖原料采用 75%高铝矾土熟料,铁含量需在 2.2%以内;75%高铝砖原料采用 85%高铝矾土熟料,铁含量需在 2.0%以内;80%高铝砖原料采用 88%高铝矾土熟料,铁含量则要在 1.5%以内。所以,严格的控制铁含量对高铝砖的质量是非常有必要的。
按外形分类:从外形上来看,高铝砖主要分为标砖、普通砖、楔形砖、异形和特异形砖。根据使用部位的不同,会选择不同的外形,有时如果窑炉的部位比较特殊,还可以定制异型砖高铝砖进行使用。
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