20世紀20~30年代,英國、美國對印度及本國的硅線石族原料進行了研究。制成的磚根據加入的粘土數量的不同,Al2O3含量在42%~60%之間。美國將用一水鋁石制造的磚稱為高鋁磚。這種磚主要用于鍋爐及陶瓷工業(yè)方面。盡管高鋁磚具有優(yōu)良的使用性能,但它們的價格高,使用受到限制。
高鋁磚的礦物組成根據所使用的鋁礬土所定,熟料的礦物組成一般是莫來石、剛玉和玻璃相。莫來石理論組成為Al2O371.8%,SiO228.2%,其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結晶,呈網絡交叉結構,高溫狀態(tài)表現出較好的強度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在,熔點為2050℃,硬度為莫氏9級,呈粒、柱狀晶體,有良好的化學穩(wěn)定性,對酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
高鋁磚中的鐵含量對其性能的影響是的,高鋁磚中的鐵元素能夠降低其耐火度,主要原因在于鐵的氧化物在高溫下易于形成低熔點液相。同時,鐵元素在高溫環(huán)境中容易和其他物質發(fā)生反應,進而改變高鋁磚的內部結構,致使其高溫強度降低。鐵含量較高會使高鋁磚的熱導率增大,導致熱量傳遞加快影響其隔熱效果和能源利用效率,所以高鋁磚的生產過程中,對原料中的雜質含量有嚴格的要求。