不燒高鋁磚簡(jiǎn)介

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1、第一章緒論1.1不燒高鋁磚的簡(jiǎn)介不燒高鋁磚是指不經(jīng)高溫?zé)傻母咪X磚。具有較高的耐熱震性。高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度低于燒成高鋁磚。以煅燒良好的高鋁礬土熟料為原料，加入少量結(jié)合劑（如水玻璃、磷酸、磷酸鋁、硫酸鋁、鋁酸鹽水泥等）混合配成泥料，經(jīng)高壓成型而制成[1]。它在成型工藝上接近燒成耐火材料，在結(jié)合劑的應(yīng)用上接近不定形耐火材料（以至有些書(shū)稱之為機(jī)壓耐火混凝土），是一種廣泛應(yīng)用的耐火材料不燒高鋁磚屬于礬土熟料配一定數(shù)量結(jié)合粘土制成的Al2O3含量大于48%的鋁硅系耐火制品，歐洲各國(guó)對(duì)不燒高鋁質(zhì)耐火材料規(guī)定Al2O3含量下限為42%。中國(guó)按不燒高鋁磚中Al2

2、O3含量通常可分為三等：Ⅰ等不燒高鋁磚含量>75%；II等不燒高鋁磚含量60%~75%；III等不燒高鋁磚含量48%~60%[2]。也可以根據(jù)其礦物組成進(jìn)行分類，可分為：低莫來(lái)石質(zhì)（包括硅線石質(zhì)）、莫來(lái)石質(zhì)、莫來(lái)石—?jiǎng)傆褓|(zhì)、剛玉—莫來(lái)石質(zhì)和剛玉質(zhì)分類[3]。1.2不燒高鋁磚的原料不燒高鋁磚主要原料是高鋁礬土熟料即脊化料。1.2.1高鋁礬土的幾種分類及其結(jié)構(gòu)。(1)特等和Ⅰ等燒結(jié)礬土礦物組成主要為粒狀剛玉(50%—80%)；還有一定量的莫來(lái)石(10%—35%)和少量的鈦酸鋁固溶體(2%—5%)；玻璃相含量不高(6%—10%)，隨意分布于晶間。

3、可以觀察到明顯的剛玉和莫來(lái)石晶體之間的直接接觸。(2)II等燒結(jié)礬土含有較多發(fā)育良好的莫來(lái)石(65%—85%)及一些剛玉集合體和少量的玻璃相(4%—6%)。它的結(jié)構(gòu)特征是晶體之間的直接結(jié)合程度相當(dāng)高，而且形成連續(xù)的連鎖交錯(cuò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；玻璃相大部分充填在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的空隙之間。(3)III等燒結(jié)礬土實(shí)質(zhì)上是埋置于連續(xù)玻璃基質(zhì)中的細(xì)小莫來(lái)石晶體所組成；有些剛玉細(xì)晶任意分布在基質(zhì)里。晶體之間基本沒(méi)有直接接觸。1.2.1高鋁礬土的高溫機(jī)械性能采用扭轉(zhuǎn)、壓縮和彎曲等方法，系統(tǒng)研究了各等燒結(jié)礬土在不同溫度下的應(yīng)力—應(yīng)變關(guān)系，斷裂行為和蠕變特征。表燒結(jié)礬土的相

4、組成及高溫機(jī)械性能編號(hào)Al2O3/%相組成/%剛性模量/GPa抗折強(qiáng)度/MPa蠕變率（扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)，110.25N·cm）×108/rad·h-1剛玉莫來(lái)石玻璃相1200℃1300℃1400℃1100℃1200℃Ⅰ-156.2069.522.48.02.70.98.92.631.3Ⅰ-282.4055.437.47.23.01.08.11.616.7Ⅱ-572.2019.776.24.13.21.210.50.711.6Ⅱ69.809.284.56.33.51.311.41.510.2-6Ⅲ-954.100.276.623.20.40.13.8

5、42.5585.0這些結(jié)果表明，燒結(jié)礬土的高溫機(jī)械性能與Al2O3含量密切有關(guān)；Al2O3含量越接近70%高溫力學(xué)性能越好。其排列順序?yàn)椋孩虻?Ⅰ等>Ⅲ等[4]。1.3不燒高鋁磚的高溫性質(zhì)1.3.1耐火度耐火材料在無(wú)荷重時(shí)抵抗高溫作用而不熔化的性質(zhì)成為耐火度。高鋁磚的耐火度高，一般為1770~2000℃，屬于高級(jí)耐火材料。1.3.2荷重軟化溫度普通高鋁質(zhì)耐火制品的荷重軟化溫度一般為1420℃~1550℃以上，因此高鋁磚的荷重軟化溫度也在1420℃~1550℃以上，且隨Al2O3含量的增加而提高。當(dāng)Al2O3＜70%時(shí)，其荷重軟化溫度隨莫來(lái)石

6、相和玻璃相的數(shù)量比的增加而增高，液相的數(shù)量和性質(zhì)對(duì)荷重軟化溫度沒(méi)有明顯的影響，因此降低原料中的雜質(zhì)含量，有利于改善荷重軟化溫度和高溫蠕變性；當(dāng)Al2O3＞70%時(shí)，隨Al2O3含量的增加，荷重軟化溫度增高不顯著。在工藝因素中制品燒成溫度對(duì)荷重變形溫度影響較大，如適當(dāng)提高燒成溫度，則可降低氣孔率，晶體長(zhǎng)大而且結(jié)合良好，會(huì)提高開(kāi)始變形溫度，提高燒成溫度也會(huì)顯著的縮短開(kāi)始變形溫度與終了變形溫度之間的溫度范圍。提高原料的純度，減少低熔物或熔劑的含量會(huì)提高耐火材料的荷重變形溫度，在制磚配料中加入某些加入物改善磚內(nèi)結(jié)合相的成分，也可提高制品的荷重變形溫

7、度。1.3.3抗渣性能在耐火材料制品使用過(guò)程中，熔渣的粘性對(duì)耐火材料在渣中溶解量和熔渣向耐火材料中的侵入量都有較大的影響。通常，隨著溶解渣中耐火材料濃度的增加，熔渣的粘度也發(fā)生變化。因此在侵蝕過(guò)程中熔渣粘度的變化是不容忽視的重要因素。耐火制品在使用過(guò)程中所處的氣氛性質(zhì)對(duì)熔渣侵蝕也有影響。特別是對(duì)氣氛的氧化性敏感的氧化鐵熔渣，其影響更為顯著。如Al2O3—SiO2系耐火材料與氧化鐵作用時(shí)，在還原氣氛下各種硅酸鋁質(zhì)制品都在1205℃以下就與氧化鐵FeO反應(yīng)，并開(kāi)始產(chǎn)生液相，使制品耐火度顯著降低。而高鋁磚能吸收大量氧化鐵，直到1460℃以上才開(kāi)始

8、產(chǎn)生液相。1.3.4熱穩(wěn)定性高鋁質(zhì)耐火材料和堿性耐火材料是高溫設(shè)備大量使用的主要兩大類耐火材料。通常以要求抗酸性或抗堿性爐渣的侵蝕性，抗剝落性以及耐磨性的角度來(lái)選擇高鋁質(zhì)耐火材料