高鋁磚的高溫性能你知道多少

高鋁耐火磚是砌筑高溫窯爐及熱工設(shè)備內(nèi)襯使用最廣的一種耐火磚磚型，您知道高鋁耐火磚的性能是什么嗎？

高鋁耐火磚簡(jiǎn)稱高鋁磚，他的主要礦物組成是莫來(lái)石、剛玉和玻璃相。隨著高鋁磚Al2O3含量的增加,莫來(lái)石和剛玉相的數(shù)量也增加,玻璃相相應(yīng)減少,制品的耐火度和高溫性能隨之提高。玻璃相的數(shù)量增加和黏度降低均會(huì)破壞高鋁磚的結(jié)構(gòu),尤其是KO、NaO的存在不僅使生成液相的溫度降低,而且使液相黏度下降,導(dǎo)致制品的高溫強(qiáng)度迅速下降。對(duì)于Al2O3含量低于72%的高鋁制品,唯一的高溫穩(wěn)定相是莫來(lái)石,它隨Al2O3含量增加而增多;對(duì)于Al2O3含量在72%以上的高鋁制品,高溫穩(wěn)定晶相是莫來(lái)石和剛玉,隨著Al2O3含量增加,剛主量增多，莫來(lái)石量減少，相應(yīng)地提高了制品的高溫強(qiáng)度。

因此高鋁磚根據(jù)AL2O3含量的高低分為三級(jí)，一級(jí)高鋁磚Al2O3大于75%；二級(jí)高鋁磚Al2O3為60%-75%；三級(jí)高鋁磚鋁含量為48%-60%，Al2O3低于48%的統(tǒng)稱為粘土磚。


三級(jí)高鋁磚和粘土磚性能相近,其主晶相為莫來(lái)石和玻璃相。由于其高溫性能較黏土磚的好,能用黏土磚的場(chǎng)合均可使用三級(jí)高鋁制品,二級(jí)高鋁磚的主晶相為莫來(lái)石。該類制品的高溫性能要明顯優(yōu)于粘土磚:一級(jí)高鋁磚的主晶相是莫來(lái)石和剛玉，由于剛玉的化學(xué)穩(wěn)性和耐火性比莫來(lái)石高，因此制品中剛玉含量越高，制品的耐高溫性和抗侵蝕性就越高。但剛玉的熱膨脹系數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于莫來(lái)石，因而剛玉含量越高，它的抗熱震性隨之降低。

高鋁磚的重要工作性質(zhì)是荷重化溫度和高溫蠕變性,荷重軟化溫度隨制品的AL2O3含量的增加而提高,如下圖所示。Al2O3含量在70%以下高鋁磚,荷重軟化溫度取決于莫來(lái)石晶相與液相間的數(shù)量比例、Al2O3含量在70%-90%之間的莫來(lái)石-剛玉制品，隨著Al2O3的提高，荷重軟化溫度提高不明顯,這是由于原料中Fe2O3、TiO2成分隨著Al2O3的增加而稍有增加，改變了高溫液相的數(shù)量和性質(zhì)，高溫下莫來(lái)石晶相部分軟化,剛玉數(shù)量雖有增加,但不能形成骨架，因而導(dǎo)致荷重軟化溫度無(wú)明顯提高。只有當(dāng)制品中Al2O3含量大于90%,甚至達(dá)到95%以上時(shí),制品中的主晶相是剛玉,晶粒之間直接結(jié)合率明顯提高,液相只是存在于晶粒間的空隙中,其荷重軟化溫度才顯著提高。

高鋁磚的高溫蠕變性用蠕變速率來(lái)表示。一級(jí)和二級(jí)高鋁磚的扭轉(zhuǎn)蠕變速率相近,在1200℃下,其蠕變速率為0.25~0.29×10-5R.h,而三級(jí)高鋁磚在相同溫下則為3.5×10-5r·h,比一級(jí)和二級(jí)等高鋁磚高10倍。物相分析表明,一級(jí)、二級(jí)高鋁磚中玻璃相量7%~9%，三級(jí)高鋁磚為20%，蠕變速率不僅與玻璃相量有關(guān),而且與玻璃相的組成及其高溫黏度有關(guān)。三級(jí)高鋁磚在1200℃時(shí)液相粘度只有一級(jí)高鋁磚的一半，二級(jí)高鋁磚的26%。因此三級(jí)高鋁磚的蠕變行為，玻璃相起主導(dǎo)作用,而一級(jí)、二級(jí)除玻璃效應(yīng)外,晶界蠕變起重要作用、晶相間的直接結(jié)合率越高,晶界蠕變作用越明顯。顯然,在生產(chǎn)中提高原料純度,改變基質(zhì)的化學(xué)、礦物組成,滅少玻璃相數(shù)量及調(diào)整玻璃相組成,是提高高溫蠕變性的關(guān)鍵。同時(shí)也能改善高溫體積穩(wěn)定性和抗渣性能。

高鋁磚的熱震穩(wěn)定性差,與制品的物相組成密切相關(guān)。在生產(chǎn)中,通常采用調(diào)整泥料的顆粒組成,改善制品的顆粒結(jié)構(gòu)特征等措施來(lái)適當(dāng)提高其熱震穩(wěn)定性。在配料中加入適量的合成堇青石，鋯英石微粉等,制造高熱震穩(wěn)定性高鋁制品,取得一定成效。

高鋁磚廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械制造、石油化工、動(dòng)力以及輕工等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域所用的熱工設(shè)備的內(nèi)襯材料。