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高铝砖生产结构、烧结温度及黑心介绍

2020-10-11 11:55:25 点击:
 

高铝砖生产的组织结构控制
在高温条件下,熔渣、金属和气氛对高铝砖的腐蚀而导致损毁是由基质开端的。明显,进步高铝砖结合基质的抗腐蚀功能是进步高铝砖抗腐蚀功能的重要途径。此外,有针对性地挑选结合基质能在必定极限内对高铝砖的安排结构进行操控,可进步抗热震性,因此按下列准则来规划高铝砖可以强化其结合基质。
(1)结合基质有必要由可胀大的结晶固体搭桥物组成。生成针状或长棱柱形、好是交错的晶体结合更为适合。这种晶体成长在骨料颗粒上。
(2)在结合基质中玻璃相的含量有必要很低,结晶的结合基质在资料—矿藏学方面应由优质耐火相(莫来石、刚玉等)组成。
(3)构成一种强度满足高、一起可胀大又有必定微裂纹的安排,以便得到较好的抗裂纹扩展功能,以进步其抗热震性。但微裂纹数量会约束起始强度,这就需要在安排结构上做出调整。
高铝砖的制作工艺,主要是在不同的高温运用条件中,挑选骨料颗粒和结合基质;对于已选定了的骨料颗粒和结合基质而言,则主要是考虑可以适合在特定高温条件下运用的制品的气孔尺度和气孔率的巨细。
为了取得高温功能和抗热震性都好的高铝、刚玉质高铝砖,应做到以下几点:
(1)经过有针对性的优化安排结构,尤其是触及结合基质的安排特性。
(2)当用含粘土矿的天然质料进行结合时,只要那些随骨料颗粒而成长的莫来石针状晶体,构成简直无玻璃相的结合基质的情况下,才干在具有满足高的抗热震性的一起得到杰出的高温功能。
(3)当经过α—Al2O3再结晶进行结合时,要运用高纯度、易烧结的细颗粒铝氧才干出产高温功能和抗热震性都好的刚玉质高铝砖。当经过加添加剂的铝氧产品构成α—Al2O3再结晶结合时,可在有利的技术经济条件下取得优秀的刚玉质高铝砖,此刻只需1600℃或更低一些的温度烧成。
为此,应按下述工艺进行刚玉质高铝砖的结合基质的规划:
(1)用优质含粘土矿藏的天然质料进行结合,其间一部分质料以泥浆的方式参加。
(2)在1700℃以上烧成时,可运用细刚玉粉或轻烧工业氧化铝,使℃再结晶来完成结合基质的构成。
(3)在烧成温度大大低于1700℃时,可运用有添加剂的轻烧氧化铝产品,使α—Al2O3再结晶进行结合。
此外,选用预合成的结合基质组分制作高铝砖,可以进步高铝砖的抗腐蚀功能。
高铝砖性能和烧结温度的关系
高铝砖性能和质量是客户选择产品的首要条件,而在生产产品时,影响其性能的因素有很多,比如烧结温度就是一个重要的指标,那么它的性能和烧结温度之间又怎样的关系呢?
高铝砖的颗粒配比,一般采用3mm或5mm的临界颗粒,粗颗粒50-60%,中颗粒10-15%,细粉35-40%。临界颗粒大些,对提高抗热震性、颗粒紧密堆积有利,但易出现颗粒偏析,表面结构粗糙,边角、棱松散。(抗热震性--抵抗温度急剧变化和受热不均的能力。)
高铝砖的烧结温度有哪些:
200℃以下,坯体内残余水分的排除;
200-1250℃,结合粘土中的高岭石脱水分解,形成莫来石和游离SiO2;
1250℃以上,熟料中的α-Al2O3与游离SiO2结合生成二次莫来石,并伴随体积膨胀。(注:生成的物相密度不同。)
不同烧结温度下生产的高铝砖产品在性能方面会有一定的区别,所以厂家在生产时一定要注意掌握好不同阶段的烧结温度,使其性能得到佳状态。
高铝耐火砖表面出现“黑心”的原因
“黑心”是高铝砖生产中常出现的一种现象,无论高铝砖厂家生产经验如何丰富都是无法避免的,只能够尽可能低的减低黑心的产生。它是如何产生的?
高铝砖砖面出现黑心是由砖剖面颜色逐渐发生变化,由表面的黄绿色向内部的灰黑色过渡,这种黑心砖在氧化气氛下重新煅烧,黑心部分可以重新烧白。
一、黑心产生的原因和条件
高铝砖中的主要杂质氧化物是Fe203、TiO2。从氧化气氛下重烧黑心砖变白的事实可以推测,产生黑心的原因是铁、钛杂质氧化物,气氛是产生黑心的条件。但是,铁、钛氧化物共存与分别存在,对砖体着色有着不同的作用。钛离子单独存在时,着色不显著,砖体呈微蓝色,而铁离子单独存在时,砖体呈橙褐色。但是,铁、钛共存,即使在氧化气氛下,可增加氧化铝的着色和烧结而产生黑心。
在还原气氛条件下,铁、钛离子单独存在与共存都能使砖体黑心。但铁、钛共存时比单独存在着色更深。因此,还原气氛比氧化气氛更容易使砖体着色,特别是铁、钛离子共存,在还原气氛下黑心尤甚。
二、 避免高铝砖产生黑心的途径
由上述可知,高铝砖形成黑心和变白有2个过程:一个是高温和还原气氛使铁、钛离子还原着色,一个是在较低温度下低铁、钛离子重新氧化而脱色。据此,可以采用下列方法避免着色:
(1)对高铝矾土原料采用强磁选除铁,尽量避免铁、钛离子共存。
(2)改变高铝砖的装窑方式。  
(3)加大热风量,造成富氧操作,避免还原气氛。
(4)在冷却过程中,缓慢降温,使低价铁、钛离子重新氧化而脱色。
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