抗熱震穩(wěn)定性
高鋁磚的抗熱震性介于黏土制品和硅質(zhì)制品之間。850℃水冷循環(huán)僅為3?5次。這主要是由于剛玉的熱膨脹性較莫來石高,而無晶型轉(zhuǎn)化之故。目前,可以從改善制品的顆粒結(jié)構(gòu),降低細(xì)粉料的含量及提高熟料臨界粒度尺寸和顆粒級(jí)配,來提高制品的抗熱震穩(wěn)定性能。
顆粒構(gòu)成的選擇
硅質(zhì)坯體加熱時(shí)的疏松和燒結(jié)才能取決于顆粒構(gòu)成中粗細(xì)兩種粒度的性質(zhì)和數(shù)目。
采用細(xì)顆粒構(gòu)成的磚坯時(shí),在燒成時(shí)有利于減少緊縮,減少磚體的裂紋和體積改動(dòng),前進(jìn)制品率,還可前進(jìn)制品中鱗石英的含量,但泥料顆粒細(xì)致,也將招致硅磚氣孔率的前進(jìn)。
相同往常硅磚的臨界粒度以2~3mm為好。
在600~700℃間,CaO與SiO2的固相反應(yīng)開始,磚坯強(qiáng)度有所增加,從l100℃開始,石英的轉(zhuǎn)變速度大大增加,磚坯的密度也顯著下降,此時(shí)磚坯體積由于石英轉(zhuǎn)變?yōu)榈兔芏茸凅w而大為增加。雖然此時(shí)液相量也在不斷增加,但在1100~1200℃范圍內(nèi)仍易產(chǎn)生裂紋。
在1300~1350℃時(shí),由于鱗石英和方石英數(shù)量增加,磚坯的密度降低得很多。此時(shí)液相粘度仍較大,對(duì)內(nèi)應(yīng)力的抵抗性還弱,生成裂紋的可能性存在。當(dāng)加熱到1350~1430℃時(shí),石英的轉(zhuǎn)變程度和由此產(chǎn)生的磚體膨脹大大增強(qiáng),在這一溫度范圍內(nèi),加熱得愈緩慢,石英溶于液相再結(jié)晶生成的鱗石英量愈多,方石英生成量愈少,磚體生成裂紋的可能性也愈小。如果加熱過快,特別是在氧化氣氛下迅速加熱,石英轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞?,使磚坯松散并出現(xiàn)裂紋。
為了在高溫階段使溫度緩慢均勻上升,在生產(chǎn)中通常采用弱還原火焰燒成。同時(shí)還可以使窯內(nèi)溫度分布均勻,減少窯內(nèi)上下溫差,避免高溫火焰沖擊磚坯,達(dá)到“軟火” (均勻緩和火燒成)燒成要求。
硅磚高燒成溫度不應(yīng)超過1430℃。硅磚燒成至高燒成溫度后,通常根據(jù)制品的形狀大小,窯的特性,硅石轉(zhuǎn)變難易,制品要求的密度等因素,給以足夠的保溫時(shí)間。硅磚燒成后的冷卻,高溫下(600~800℃以上)可以快冷,低溫時(shí)因有方石英和鱗石英的快速晶型轉(zhuǎn)變,產(chǎn)生體積收縮,故應(yīng)緩慢冷卻。
剛玉磚是以剛玉為主晶相的鋁硅系耐火制品。剛玉磚有優(yōu)良的高溫力學(xué)性能,耐侵蝕、耐磨性良好。
原料:天然含水鋁氧化物有三水鋁石、一水鋁石等,這些水合物經(jīng)加熱脫水后可獲得氧化鋁(γ-Al2O3)。再經(jīng)加熱至1450℃轉(zhuǎn)化為剛玉(α-Al2O3)。由于天然剛玉和天然純水鋁石在自然界儲(chǔ)量很少。因此以工業(yè)氧化鋁作為制造剛玉的原料。所制得的工業(yè)氧化鋁主要為α-Al2O3。由γ-Al2O3轉(zhuǎn)化為α-Al2O3時(shí)體積收縮率為13%,為使α-Al2O3晶粒發(fā)育完好,原料需經(jīng)更高溫度處理。經(jīng)高溫?zé)螃?Al2O3晶??砷L大25~40倍。