耐火材料之新疆高铝砖详解

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高铝砖可以说是耐火资料行业中应用最为广泛的新疆耐火砖之一。高铝砖规范尺度分为上百种，可用于钢铁行业、建材行业、电力行业等多种热工窑炉。

一般来说把AlO含量大于48%的硅酸铝质耐火资料统称为高铝质耐火资料，定型的产品即为常用的高铝砖，一般分为三个等级：Ⅰ等：AlO>75%;Ⅱ等：AlO60%75%;Ⅲ等：AlO 48%60%。

烧制一级高铝质耐火砖，一般烧成温度为1500到1600℃;

烧制二级高铝质耐火砖，一般烧成温度为1450到1500℃;

烧制三级高铝质耐火砖，一般烧成温度为1350到1450℃;

高铝砖和多熟料黏土砖的出产工艺相似，其首要耐火资料有：含水铝氧矿藏(一水铝石、三水铝石等)为首要组成的高铝矾土;硅线石族矿藏(包括蓝晶石、红柱石、硅线石等);人工合成资料，如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。不同之处在于配猜中熟料份额较高，可高达90%95%，熟料在破碎前需分级拣选和筛分除铁，烧成温度较高，如Ⅰ、Ⅱ等高铝砖用隧道窑烧成时一般为15001600℃。

关于高铝砖的型号和规范我们在本文不过多的做阐述，假如关于型号规范尺度想了解更多的可以在下方留言，小编会单独发相关文件给您。

关于理化目标

高铝砖的耐火度动摇范围大，一般为17702000℃，首要受AlO含量的影响，跟着制品中AlO含量的增加而进步。同时耐火度还受杂质含量和种类的影响，与制品的矿相结构有关。

高铝砖荷重软化开端变形温度大于1400℃，并跟着AlO含量的增加而进步。AlO含量小于71.8%的制品，荷重软化温度取决于莫来石和玻璃相的数量份额，随莫来石数量的增加而进步。玻璃相的数量和性质对荷重软化点有明显影响。AlO含量为71.8%90%时为莫来石、刚玉质制品，随AlO含量的增加，玻璃相量根本不变，刚玉虽有增多，但莫来石却有减少;故荷重软化温度进步不明显。AlO含量超越90%以后，随AlO含量的增加，玻璃相数量减少，荷重软化温度明显进步，由AlO90%时的1630℃升至AlO100%时的1900℃,荷重软化温度都随AlO含量的增加而进步。

高铝砖的热导率随温度升高而降低。当高铝砖中含AlO越高时，其莫来石、刚玉晶体越多，则热导率随温度升高而降低的倾向越明显。但在1000℃以上，其下降起伏减小。

现行的有关高铝砖的国家规范、黑色冶金规范、以及建材行业规范有以下6条：

YB∕T 4577-2016 抗渗透高铝砖

GB/T 2988-2012 高铝砖

JC/T 1063-2007 水泥窑用抗脱落高铝砖

YB/T 4439-2014 加热炉用高铝质锚固砖

JC/T 350-2013 磷酸盐结合高铝质砖

GB/T 3995-2014 高铝质隔热耐火砖


关于高铝砖的商标

一般高铝砖按AlO的百分含量分为LZ-80、LZ-75、LZ-70、LZ-65、LZ-55、LZ-48六个商标，其理化目标见表1。


国标GB/T2988-2012中对一般高铝砖的规则

低蠕变高铝砖的型号分类及国际规则


关于高铝砖的出产

以1级矾土熟料和电熔白刚玉粉为资料，配入适量胀大剂，经成型和800℃热处理，可制得热震稳定性较好的高铝砖。以Ⅰ级矾土熟料和电熔白刚玉粉为资料，配入适量胀大剂，经成型和800℃热处理，可制得热震稳定性较好的高铝砖。

为了降低高铝砖的气孔率，从资料的选用、配料、混合直至成型、烧成各工序都要采取相应的方法。

选用的一级高铝矾土熟料的吸水率以小于5%为宜，二级高铝料吸水率以小于7%为宜。把含水量小于4%的软质粘土和铝矾土熟料混合细磨。用这种混合细磨粉配料，可降低砖坯气孔率。

配料时的颗粒级配，粗中细之比为4:2:4为宜，最大颗粒应不超越5mm。混料时的加料次序如下：先参加粗颗粒，再参加亚硫酸纸浆废液后预混3min，再参加高铝细粉进行混合。


烧成工艺引起的缺点

一般情况下，通过烧成后高铝砖中几乎所有的问题都会露出出来，发生五花八门的缺点。其中，首要的缺点有欠烧、过烧、破损、污染、黑心、歪曲、裂纹等。

1、欠烧

欠烧是因为烧成温度不行，或保温时间缺乏，或漏入冷风引起的问题。一般情况下，欠烧高铝砖的机械强度低、结合松懈、敲击时声音低沉、搬运时容易破损，高温功能和抗侵蚀功能差。

2、过烧

过烧是烧成温度过高，或保温时间过长，或火焰直接触摸砖面引起的问题。一般情况下，过烧高铝砖的机械强度高、显气孔率低、尺度缩短多、砖体变形大、结合过于严密、瓷化严重、敲击时当当作响、抗热震功能很差。不过，当资料含有较高FeO、TiO等过渡性金属氧化物杂质时，过烧也可能使高铝砖发泡，呈现密度降低、显气孔率增大、体积胀大增大的现象。

3、破损

破损是烧后呈现缺棱、掉角、落粒等缺点。其原因可能是基质数量偏少、结合剂强度缺乏、搬运时受力过猛、混练不匀、颗粒偏析、成型压力不行或烧成温度偏低一级。

4、污染

污插手熔洞、铁斑等缺点。熔洞的成因可能是煤渣、杂物等低熔物混入制砖料，烧成时使高铝砖熔融所形成的。铁斑是制造时铁质物质混入资料，烧成时铁质物质氧化分散所形成的暗色斑块。其原因可能是在破碎、粉磨时铁质物质混入耐火资料。

5、黑心

黑心是烧后耐火制品中心带有黑色而呈现出的缺点。黑心的成因可能是制品内部的有机物被氧化前，其外表就被发生的玻璃相密封而致。也可能是制品在还原气氛下烧成，冷却时受氧化性气氛影响所形成的。一般情况下，黑心制品的抗侵蚀性不佳。

6、歪曲

歪曲是高铝砖制品在高温下受压发生的变形，其标志是高铝砖底面的各棱不在同一平面上。假如成型、装窑、烧成不妥，都可能导致高铝砖歪曲。

7、裂纹

裂纹指烧后耐火制品具有的各种裂纹，包括外表的、内部的、显见的、新疆高铝砖荫蔽的裂纹。高铝砖裂纹的成因各不相同，如成型不妥可能呈现层裂;枯燥、烧成过程中缩短、胀大过大，或缩短、胀大不均都会引起裂纹;烧成中砖坯受热、冷却不均，呈现不一致的烧成线改变或承受过大热应力也会引起开裂。

裂纹发生的原因则一般有以下几种：

(1)资料原因;

改进方法：高铝砖的首要矿藏相组成为莫来石、刚玉和玻璃相。跟着制品中AlO含量的增加，莫来石和刚玉相的数量也增加，玻璃相相应减少，制品的耐火度和高温功能随之进步。实践出产高铝砖时，要注意所用的高铝矾土熟料的杂质含量进行操控，依照YB/T5179-2005(高铝矾土熟料)的要求，KO和NaO含量<0.35%~0.6%，尽量选用杂质含量低和烧结程度好的资料进行出产。

(2)泥料原因

泥猜中的临界颗粒尺度、细粉参加量、泥料的混合质量都会影响高铝砖半成品发生裂纹。如基资料一般由细粉组成，烧成过程中发生缩短，而颗粒一般是发生胀大，两者之间发生较大的变形差而引起内应力，然后使制品发生裂纹。

(3)成型原因。包括砖型的原因、成型模具设计不合理、布料不均匀的原因、成型操作和成型压力的原因

(4)烧成原因

高铝砖的烧结是液相烧结，液相的构成温度和液相量，烧成时的升温速度、气氛条件、坯体在烧成过程中发生的缩短以及二次莫来石化合刚玉再结晶效果会导致不一致缩短，使制品外表发生裂纹。

一般有预热带裂纹、烧成带裂纹、冷却带裂纹。高铝砖发生裂纹的原因是多方面的，可是有一种或许几种要素一起效果，但从实质上来剖析，首要因为应力的效果超越高铝砖自身承受的应力才导致裂纹的发生。实践出产过程中因为制品物理化学改变而发生的微裂纹有时对制品进步抗热震功能是有利的，就要依据形成高铝砖裂纹的各种要素来进行剖析，作出改进进步制品的成品合格率。

高铝砖的应用

高铝砖首要分为一般高铝砖和改性高铝砖。一般高铝砖是指常用的规范烧成砖，而改性高铝砖首要是指：高荷软高铝砖、微胀大高铝砖、低蠕变高铝砖和磷酸盐结合高铝砖四种。

一、一般高铝砖。

高铝砖的首要矿藏组成为莫来石、刚玉和玻璃相。

一般高铝砖首要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。除此之外，高铝砖还广泛地用于新疆高铝砖平炉蓄热式格子砖、浇注体系用的塞头、水口砖等。

二、高荷软高铝砖。

高荷软高铝砖和一般高铝砖比较，所不同的是基质部分和结合剂部分。

(1)基质部分除增加三石精矿外，依照烧后化学组成接近莫来石的理论组成，合理引人高铝物料(磨细的高铝矾土、工业氧化铝或a-Al2O3 微粉、刚玉粉、高铝刚玉粉)。

(2)结合剂挑选优质球黏土等，视品种不同选用黏土复合结合剂，或莫来石质结合剂。

通过选用以上方法，使高铝砖的荷重软化温度进步50-70℃。

三、 微胀大高铝砖

微胀大高铝砖是以高铝矾土为主体资料，增加三石精矿，依照高铝砖出产工艺流程制成。为使高铝砖在运用过程中适量胀大，要害挑选好三石矿藏和其粒度，操控好烧成温度，使所选的石矿藏部分莫来石化，残留部分三石矿藏。残留的三石矿藏在运用过程中进一步莫来石化( 一次或二次莫来石化)，伴着胀大反应。挑选的三石矿藏以复合资料为好。因三石矿藏的分解温度各不相同。莫来石化发生的胀大也各有差异，使用此特征，高铝砖因工作温度不同而有相应的胀大效应，挤紧砖缝，进步砖的整体密实性，然后进步了砖的抗熔渣渗透才能。


四、低蠕变高铝砖

我国长期在热风炉运用的黏土砖、高铝砖的查核目标中，首要是荷重软化温度，未提出蝶变率的目标要求。通过长年运用，呈现了砖的变形、开裂、下沉等问题，假如热风炉风温进步，此类问题更加突出。跟着炼铁高炉大容积、高风温技术及长命化的开展，对热风炉用耐火资料提出了更高的新疆高铝砖要求，要求资料能承受长期热应力和高风温等的效果而不易损坏。因而要求热风炉用高铝砖具有低的蠕变率。这对热风炉的长命起着重要效果。低蠕变高铝砖的理化目标如下：

为了处理高铝砖的抗蠕变性，选用增加有利矿藏的方法，使用所谓的未平衡反应来处理、当蠕变温度为1550℃、1500℃ 时增加物为石英、三石矿藏;蠕变温度为1450℃ 、1400℃、1350℃时，增加物为三石矿藏，相应引人刚玉、a-Al2O3等;蠕变温度为1300℃、1270℃、1250℃ 时，增加物为三石矿藏。其中，三石矿藏、活性氧化铝等首要以基质方式参加，基质的完全或近于完全莫来石化是要害。因为基质的莫来石化，必将进步资料的莫来石含量，降低玻璃相含量，而莫来石优异的力学、热学功能有利于资料高温功能的改进或进步。

经研讨标明，在高铝砖的出产中，参加15%-35%的硅线石精矿，可制得蠕变温变为1400-1450℃的高炉热风炉用高荷软、低蠕变高铝砖。关于蠕变温度为1500~-1550℃的低蠕变高铝砖，除增加适量的硅线石外，还需参加一定量的莫来石;或选用部分电熔刚玉和硅石资料。

五、磷酸盐结合高铝砖

磷酸盐结合高铝砖是以致密的特级或一级高铝矾土熟料为首要资料，磷酸溶液或磷酸铝溶液为结合剂，经半干法机成型后，于400-600℃热处理而制成的化学结合耐火制品。它属于免烧砖，为防止在高温运用过程中制品缩短较大，配猜中需要引人加热胀大性资料，如蓝晶石、硅线石、叶蜡石、硅石等。与陶瓷结合的烧成高铝比较，其抗脱落性更好，但其荷重软化温度较低，抗侵蚀性较差，因而需加人少数的电熔刚玉莫来石等，以强化基质。磷酸盐结合高铝砖适用于水泥窑、电炉顶和钢包等。

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