高鋁磚是耐火磚中綜合性能比較優異的耐火磚,耐火度荷重軟化溫度比較高,同時又具備抗酸抗堿和耐磨、耐沖刷的特點,很多廠家的窯爐內襯在經濟允許的情況下,都會考慮高鋁磚,經過時間的考驗,質量很可靠,我們來詳細的介紹一下高鋁磚的性能,高鋁磚的生產工藝和牌號。
高鋁磚
高鋁磚燒成溫度
燒制一級高鋁質耐火磚,通常燒成溫度為1700到1800℃
燒制二級高鋁質耐火磚,通常燒成溫度為1600到1700℃
燒制三級高鋁質耐火磚,通常燒成溫度為1500到1600℃
高鋁磚的耐火度波動范圍大,一般為1770?2000℃,主要受Al?O?含量的影響,隨著制品中Al?O?含量的增加而提高。同時耐火度還受雜質含量和種類的影響,與制品的礦相結構有關。
高鋁磚荷重軟化開始變形溫度大于1400℃,并隨著Al?O?含量的增加而提高。Al?O?含量小于71.8%的制品,荷重軟化溫度取決于莫來石和玻璃相的數量比例,隨莫來石數量的增加而提高。玻璃相的數量和性質對荷重軟化點有影響。Al?O?含量為71.8%?90%時為莫來石、剛玉質制品,隨Al?O?含量的增加,玻璃相量基本不變,剛玉雖有增多,但莫來石卻有減少;故荷重軟化溫度提高不顯著。Al?O?含量超過90%以后,隨Al?O?含量的增加,玻璃相數量減少,荷重軟化溫度顯著提高,由Al?O?90%時的1630℃升至Al?O?榮盛耐材時的1900℃,荷重軟化溫度都隨Al?O?含量的增加而提高。
高鋁磚的熱導率隨溫度升高而降低。當高鋁磚中含Al?O?越高時,其莫來石、剛玉晶體越多,則熱導率隨溫度升高而降低的傾向越明顯。但在1000℃以上,其下降幅度減小。
現行的有關高鋁磚的國家標準、黑色冶金標準、以及建材行業標準有以下6條:
YB∕T 4577-2016 抗滲透高鋁磚
GB/T 2988-2012 高鋁磚
JC/T 1063-2007 水泥窯用抗剝落高鋁磚
YB/T 4439-2014 加熱爐用高鋁質錨固磚
JC/T 350-2013 磷酸鹽結合高鋁質磚
GB/T 3995-2014 高鋁質隔熱耐火磚
高鋁磚主要分為普通高鋁磚和改性高鋁磚。普通高鋁磚是指常用的標準燒成磚,而改性高鋁磚主要是指:高荷軟高鋁磚、微膨脹高鋁磚、低蠕變高鋁磚和磷酸鹽結合高鋁磚四種。
一、普通高鋁磚。
高鋁磚的主要礦物組成為莫來石、剛玉和玻璃相。
普通高鋁磚主要用于砌筑高爐、熱風爐、電爐爐頂、鼓風爐、反射爐、回轉窯內襯。除此之外,高鋁磚還廣泛地用于平爐蓄熱式格子磚、澆注系統用的塞頭、水口磚等。
二、高荷軟高鋁磚。
高荷軟高鋁磚和普通高鋁磚相比,所不同的是基質部分和結合劑部分。
(1)基質部分除添加三石精礦外,按照燒后化學組成接近莫來石的理論組成,合理引入高鋁物料(磨細的高鋁礬土、工業氧化鋁或a-Al2O3 微粉、剛玉粉、高鋁剛玉粉)。
(2)結合劑選擇榮盛耐材球黏土等,視品種不同采用黏土復合結合劑,或莫來石質結合劑。
通過采用以上辦法,使高鋁磚的荷重軟化溫度提高50-70℃。
三、 微膨脹高鋁磚
微膨脹高鋁磚是以高鋁礬土為主體原料,添加三石精礦,按照高鋁磚生產工藝流程制成。為使高鋁磚在使用過程中適量膨脹,關鍵選擇好三石礦物和其粒度,控制好燒成溫度,使所選的石礦物部分莫來石化,殘留部分三石礦物。殘留的三石礦物在使用過程中進一步莫來石化( 一次或二次莫來石化),伴著膨脹反應。選擇的三石礦物以復合材料為好。因三石礦物的分解溫度各不相同。莫來石化產生的膨脹也各有差異,利用此特征,高鋁磚因工作溫度不同而有相應的膨脹效應,擠緊磚縫,提高磚的整體密實性,從而提高了磚的抗熔渣滲透能力。
四、低蠕變高鋁磚
我國長期在熱風爐使用的黏土磚、高鋁磚的考核指標中,主要是荷重軟化溫度,未提出蝶變率的指標要求。經過長年使用,出現了磚的變形、開裂、下沉等問題,如果熱風爐風溫提高,此類問題更加突出。隨著煉鐵高爐大容積、高風溫技術及長壽化的發展,對熱風爐用耐火材料提出了更高的要求,要求材料能承受長期熱應力和高風溫等的作用而不易損壞。因此要求熱風爐用高鋁磚具有低的蠕變率。這對熱風爐的長壽起著重要作用。低蠕變高鋁磚的理化指標如下:
為了解決高鋁磚的抗蠕變性,采用添加有益礦物的辦法,利用所謂的未平衡反應來解決、當蠕變溫度為1550℃、1500℃ 時添加物為石英、三石礦物;蠕變溫度為1450℃ 、1400℃、1350℃時,添加物為三石礦物,相應引入剛玉、a-Al2O3等;蠕變溫度為1300℃、1270℃、1250℃ 時,添加物為三石礦物。其中,三石礦物、活性氧化鋁等主要以基質形式加入,基質的莫來石化是關鍵。因為基質的莫來石化,必將提高材料的莫來石含量,降低玻璃相含量,而莫來石優異的力學、熱學性能有利于材料高溫性能的改善或提高。
經研究表明,在高鋁磚的生產中,加入15%-35%的硅線石精礦,可制得蠕變溫變為1400-1450℃的高爐熱風爐用高荷軟、低蠕變高鋁磚。對于蠕變溫度為1500~-1550℃的低蠕變高鋁磚,除添加適量的硅線石外,還需加入一定量的莫來石;或采用部分電熔剛玉和硅石原料。
五、磷酸鹽結合高鋁磚
磷酸鹽結合高鋁磚是以致密的榮盛耐材或一級高鋁礬土熟料為主要原料,磷酸溶液或磷酸鋁溶液為結合劑,經半干法機成型后,于400-600℃熱處理而制成的化學結合耐火制品。它屬于免燒磚,為避免在高溫使用過程中制品收縮較大,配料中需要引入加熱膨脹性原料,如藍晶石、硅線石、葉蠟石、硅石等。與陶瓷結合的燒成高鋁相比,其抗剝落性更好,但其荷重軟化溫度較低,抗侵蝕性較差,因此需加入少量的電熔剛玉莫來石等,以強化基質。磷酸鹽結合高鋁磚適用于水泥窯、電爐頂和鋼包等。