低蠕变高铝砖产品知识介绍

低蠕变高铝砖以“三石”理论为基础。选用矾土与结合粘土为主要原料，添加“三石”，控制理化指标及立即组成，在实际生产中，以下三方面直接影响低蠕变高铝砖的性能。

1、泥料水分对低蠕变高铝砖性能的影响

由于所用原料吸水率很低,泥料水分大小对制品显气孔率的影响很大。水分过高或过低均会导致制品显气孔率偏高,适宜的水分为2.8%~3.0%。

烧成温度对低蠕变高铝砖性能的影响

在添加剂加入量不变的前提下,制品的理化性能与烧成温度有关,烧后线变化率和显气孔率随烧成温度的提高而增大;荷重软化温度和常温耐压强以1450℃烧成的试样高。

烧成气氛对蠕变性能的影响

采用红柱石、B和α-AL2O3微粉为原料,采用相同的烧结温度在不同的气氛下烧成。结果发现,在还原气氛和氧化气氛下烧成的试样的荷重软化温度分别为1600℃和1650℃,还原气氛烧成试样的荷重软化温度偏低,由此见他的蠕变性能较差。主要是因为还原气氛下SiO2被还原的缘故,在还原气氛下莫来石分解,大大影响AL2O3。SiO3系耐火材料的抗蠕变性。

 

三石加入量对低蠕变高铝砖性能的影响

通过"三石"的引入可以使低蠕变高铝砖的烧成温度提高到1520℃,随着加入量的增加,烧成温度提高,荷重软化开始点温度上升到1700℃以上,1500℃×50h蠕变率低于0.8%。在低蠕变高铝砖中添加“三石”,改善了高铝砖的高温物理性能,其主要原因就是:利用“三石”在高温下的相变转化改善高铝砖的组织结构和显微结构,并利用复相改性及微裂纹增韧机理,提高其抗热震性能和抗蠕变性能。其作用分析如下:

(1) 

由于“三石”在高温下发生莫来石化反应引起体积膨胀,其结晶在整个颗粒上进行,烧成过程中“三石”的相变转化引起在颗粒周围产生很多微小裂纹,微裂纹的存在提高了高铝砖的抗热震稳定性。

(2)“三石”的不可逆的转化为莫来石,增加了高铝砖有益的矿物相含量,改善了高铝砖的组织结构,相变后形成的莫来石其结晶方向平行于原晶相界面,保持了原有的排列方式,在高温荷载下,能够有效的抑制晶界滑移,有利于提高高铝砖的蠕变性能。

(3)“三石”在烧结过程中部分已进行了转化,未转化的“三石”在高温作用下还可持续发生一次和二次莫来石化反应,引起持续的膨胀效应,能够补偿在高温荷载下的压缩量,进一步提高了高铝砖的蠕变性能。

蓝晶石在1300℃开始大量分解,到1360~1400℃时分解剧烈,细针状莫来石晶体发育长大。当温度达到1450℃时蓝晶石已基本完全莫来石化,柱状晶体明显发育,在其反应过程中伴随有16~18%的体积膨胀,而且反应速度较快。而红柱石分解温度高于蓝晶石,约1400℃时开始,转化速度慢于蓝晶石,其反应过程伴随3~5.4%的体积膨胀。由于基质中蓝晶石、红柱石的莫来石化,增加了制品的莫来石相含量,减少了玻璃相的含量,当基质中生成的莫来石数量多,基质中就会形成针状的网络结构,使显微组织结构得到化。同时蓝晶石、红柱石转化为莫来石伴随的膨胀平衡了制品的烧成收缩,终使基质致密化。因而添加蓝晶石、红柱石的低蠕变高铝砖荷软开始点温度上升,抗蠕变性能得到提高。

 

怎样制造高抗蠕变高铝砖? 

制造高抗蠕变高铝砖的原料是Ⅱ等高铝矾土熟料(吸水率≤4％)、纯度较高的硅线石、Al2O3含量大于99％的白刚玉和质地较纯的苏州土。首先，将硅线石、白刚玉及适量粘土按一定比例配制，(以形成的莫来石多为宜)共同细磨至小于0.088mm占90％以上。以刚玉砂和硅线石混合料作中颗粒，临界粒度3mm的Ⅱ等高铝矾土熟料为粗颗粒。颗粒配比如下：粗：中：细为4：2：4。

将粗颗粒、中颗粒置于混碾机中混合2~3min，加入结合剂混匀后再加入细粉，混练12min。配料粒度组成(％)：>3mm1.4~2.3；3~2mm1.83~22.1；2~1mm18.7~24.8；1~0.5mm12，1~14.4；0.5~0.1mm4.6~5.2；<0.1mm39.5~41.6；水分3.2。

泥料经8h困料，用300t摩擦压砖机成型，坯体气孔率≤20％，体积密度大于2.78g／cm3。坯体经140~160℃烘干，烘干后的残余水分≤1％。将烘干后的坯体置于倒焰窑中烧成，终烧成温度1530℃。该制品的显气孔率为18~20％，体积密度2.76g／cm，，耐压强度51.3~69.4MPa，重烧收缩-0.4％，1490℃，0.2MPa，50h的蠕变变形率0.56%。该制品可用作大型高炉热风炉用高铝砖。

 

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