高强度刚玉耐火材料制品有哪些

 

工业氧化铝不能直接生产耐火材料。应通过煅烧或电熔再结晶，将γ-Al2o3转化为α-Al2o3（刚玉），使其烧结致密。因此，刚玉按生产方法分为轻烧（1350~1550℃）刚玉（又称轻烧α-Al2o3）、烧结（1750~1950℃）刚玉和电熔刚玉。根据晶体形态，刚玉分为板状或片状刚玉、柱状刚玉、粒状刚玉、单晶刚玉、微晶刚玉、β-刚玉、α-刚玉（前者与生产方法有关，β-刚玉和α-刚玉与Na2O含量有关）。根据外观颜色，分为白刚玉、棕刚玉、红刚玉（红宝石、蓝刚玉（蓝宝石）、青刚玉、黑刚玉、白蓝刚玉（白蓝宝石）、紫刚玉、透明刚玉和黄刚玉。根据少量其他物质成分，分为铬刚玉、锆刚玉、镍刚玉、钒刚玉等。

 

氧化铝产品强度高，室温耐压强度高；室温抗折强度可达250mpa以上，100ctc抗折强度可达150mpa。高密度氧化铝产品能更好地抵抗铁、铝、镍、钒等熔融金属的侵蚀；室温下不受硫酸、盐酸、硝酸、氢氟酸的腐蚀，但高温下，氟化钠和浓硫酸对氧化铝有一定的侵蚀作用。氧化铝对玻璃和炉渣的侵蚀有一定的抵抗力。

 

电熔刚玉砖

原料为电熔刚玉砂，烧结成型。刚玉砖的主要矿物成分是刚玉晶相，具有异的耐高温、耐化学腐蚀等物理性能。广泛应用于石化行业、钢厂等领域。

氧化铝含量大于90%，以刚玉为主晶相的耐火材料制品。室温耐压强度高（可达340mpa）。高负荷软化开始温度（大于1700℃）。良好的化学稳定性对酸性或碱性渣、金属和玻璃液具有较强的抵抗力。热震稳定性与其组织结构有关。致密产品具有良好的耐腐蚀性，但热震稳定性较差。它分为烧结刚玉砖和电熔刚玉砖。烧结氧化铝和电熔刚玉可用作原料或Al2o3/SiO2比高的明矾熟料。也可用磷酸或其他粘合剂制成不烧刚玉砖。主要用于炼铁高炉、高炉热风炉、炼钢炉外精炼炉、滑动水器、玻璃熔炉、石化工业炉等。

 

Sialon结合刚玉砖

Sialon与刚玉砖结合使用的主要原料为电熔致密刚玉、电熔白刚玉、工业硅粉、金属铝粉、烧结氧化铝微粉。成分中的骨料为致密刚玉和白刚玉，临界粒度为5mm；基质部分为白刚玉粉、烧结氧化微粉（平均粒径为3m）、工业硅粉、金属铝粉和少量添加剂，按生产配方预混。

 

铬刚玉砖

铬刚玉砖(chromecorundumbrick)含有Cr2o3的刚玉耐火砖。在高温下，Cr2o3与Al2o3形成连续固溶体。因此，铬刚玉砖的高温性能于纯玉砖。石化工业气化炉中使用的铬刚玉砖应为低硅、低铁、低碱、高纯度，密度和强度高。铬刚玉砖应用较多，Cr2o3含量在9%~15%之间。

 

刚玉耐磨浇注料

是指在室温和特定温度下具有良好耐磨性的浇筑材料。耐磨性是测试浇筑材料性能直观的性能指标。与其他不定形耐火材料相比，结合剂和水含量高，流动性好，因此浇筑材料应用范围广，可根据使用条件选择所使用的材料和结合剂。刚玉耐磨浇筑材料的施工方法与其他浇筑材料大致相同，可直接用于模具浇筑，也可直接用于制造商的预制块。刚玉耐磨浇筑材料应用广泛，因此刚玉耐磨浇筑材料的销售非常大，刚玉耐磨浇筑材料对配方的要求很高，颗粒级配须合理，添加剂的类型和剂量对浇筑材料的影响也很明显。浇筑材料的施工和烘炉应严格按要求进行，以保证刚玉耐磨浇筑材料的使用寿命。

 

刚玉碳化硅浇筑材料是以电熔棕色刚玉和碳化硅为主要材料，加入纯铝酸盐水泥组合剂、刚玉细粉、防爆纤维、防缩剂等外加剂。碳化硅是一种导热率高、热膨胀系数小、钢液或铁渣难以侵蚀、抗氧化性强、硬度高、耐磨系数高的耐磨材料。

 

铬刚玉耐火浇筑材料是在高纯度刚玉的基础上，加入适量的工业氧化铬，采用低水泥技术。其主要产品为透气砖和出水砖，广泛应用于炼钢行业，使用效果好，社会效益显著。

高纯度铬镁刚玉耐火浇筑材料是在高纯度刚玉和镁耐火浇筑材料的基础上开发的。在铬镁耐火浇筑材料中，有时还添加锆英石粉，以提高其耐热冲击性。该材料主要用于透气砖、水砖、座砖、RH吸管衬里、钢包渣线等部位，使用效果也较好。

磷酸刚玉耐火浇注材料具有强度高、荷重软化温度高、抗渣性能好等特点。一般使用温度为1500~1800℃，主要用于热工窑的关键部位。

磷酸刚玉耐火浇注料的常用配合比为刚玉颗粒5~3mm38~45%，3~0.15mm25~32%，刚玉粉末（0.09mm）10~20%，工业氧化铝细粉末10~15%，磷酸浓度50~60%，加7~9%。此外，氧化铝水泥或氢氧化铝也可与3~5%的软粘土混合作为烧结剂。浇注料混合成型后，自然保养。其性能：体积密度2.85~2.95g/cm3，110℃干燥耐压强度大于30mpa，1400℃后耐压强度为35~60mpa，有时达到100mpa，1400℃后燃烧变化±0.4%，4%变形的荷载软化温度大于1600℃，有时达到1700℃。耐火浇注料的主要成分是α-al2o3。当添加氧化铝水泥作为促凝剂时，如前所述；

高纯低硅刚玉浇筑材料主要采用电熔白刚玉和氧化铝超微粉，以CA-70水泥或CA-80水泥为组合剂，并添加外加剂制备。具有纯度高、使用温度高（可达1800℃）、密度好、冷热强度高、耐磨性好、热震性能越、高温体积稳定性好、耐剥落、耐渗透、耐腐蚀等良性能。广泛应用于大中型功率电炉盖三角形、LF精炼钢包盖、石化乙烯工程造气炉、石化合成氨气化炉、氨分解炉、喷煤管、硫化床、发电锅炉、回转窑、冷却机等工业窑。

 

 

 

铬刚玉浇注料

铬刚玉浇注料是熔炉的主要炉衬产品之一。在实际熔炉中，Cr2o3含量为10%的铬刚玉浇注料用于轻微腐蚀部位，Cr2o3含量为20%~30%的铬刚玉浇注料用于严重腐蚀部位，Cr2o3含量为60%的铬刚玉浇注料用于腐蚀特别严重的渣口。

应当指出的是，在熔融炉的高铬Cr2o3-氧化铝耐火材料中加入约5%的单斜Zro2，以提高材料的耐热性和使用寿命。由于熔融炉的结构往往比较复杂，考虑到成本和施工性能，熔融炉多采用铬刚玉浇筑材料。

 

影响刚玉耐火浇注料性能的因素。

氧化铝超微粉和铝酸盐水泥是影响刚玉耐火浇注性能的主要因素。其自身的质量和掺量决定了刚玉浇注材料的性能。

 

1.氧化铝超微粉。

氧化铝超微粉纯度高，粒径小(D50=3μm左右)，活性大。它是制备耐火浇注材料的重要组成部分，对其性能有许多共同点，可供参考。

也就是说，氧化铝超微粉的佳用量一般为3%~6%。此时添加的超微粉可以填充筑材料的孔隙中，没有缺陷和剩余，导致涂层的游离水释放，润湿颗粒表面，具有良好的触变性。在剪切力的作用下，浇筑材料具有良好的流动性，其流动值为114~134mm。

 

2.铝酸盐水泥。

高纯度刚玉耐火浇筑材料一般采用电熔刚玉和氧化铝作为耐火骨粉，以Ca-70水泥或Ca-80水泥为组合剂，并添加外加剂制备。随着Ca-70水泥用量的增加，混合物的流动值增加，冷凝时间缩短，甚至不到30min，不能满足施工的技术要求。干燥和1000℃烧伤后的抗折强度也增加了。1500℃烧伤后，抗折强度降低，体积密度降低，孔隙率增加。由于A-AI2O3与水泥在高温下的反应产生了大量的CA6、CA2等矿物晶体，随着体积的扩大，基质产生了更多的缺陷。同时，水泥用量大，缺陷多，体积密度和孔隙率明显降低。

 

简而言之，在保证耐火浇品种和用量应在保证耐火浇注料施工性、室温强度和高温三性（即反应性、烧结性和膨胀性）的前提下合理选择。用量为3%~6%。一般来说，越少越好，以保证刚玉浇注料的高纯度。

 

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