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耐火原料的选择与应用--高铝质原料
2021-03-15 08:53   来源: 综合媒体
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耐火原料是指生产耐火材料产品所必需的材料。通常将耐火原料分为铝硅系耐火原料(硅质、黏土质、高铝质等)、碱性耐火原料、隔热耐火原料和其他耐火原料。

高铝质原料

1、铝土矿

铝土矿是生产棕刚玉的主要原料,Al2O3含量88%〜90%的高铝熟料是亚白刚玉的主要原料;生产白刚玉、致密刚玉等用氧化铝做原料。铝土矿亦称高铝矾土或铝矾土,主要矿物是水铝石(Al2O3 • H2O)和三水铝石(Al2O3•3H2O)。

我国高铝矾土的储量极为丰富:产地从黄河以北的山西、河北和山东,穿过中部的河南和广西,直至西南的贵州和云南。目前出产高铝矾土熟料的主要产地在山西、河南和贵州。在湖南也有一些规模较小的矿在开发中。我国高铝矾土主要矿物为水铝石、勃姆石、高岭石和叶蜡石,可按其矿物组成,分为三种类型:水铝石-高岭石型 (DK);勃姆石-高岭石型(BK);水铝石-叶蜡石型(DP)。而目前DK型高铝矾土应用最为广泛,DK型高铝矾土熟料按其Al2O3含量分为S、Ⅰ、ⅡA、ⅡB、Ⅲ等。

2、烧结刚玉和电熔刚玉

人工生产刚玉是采用工业氧化铝或高铝矾土为主要原料,在电弧炉中熔融制得。除此之外,还可用烧结法制得刚玉板状氧化铝。此法仍是以工业氧化铝粉为主要原料,经煅烧、细磨、成球和烧成制得。此种方法生产技术难度大,但产品的强度高, 抗侵蚀能力强,热震稳定性好。所谓“亚白刚玉”实际上是高铝矾土基的致密电熔刚玉,Al2O3含量大于98%,显气孔率小于4%;是在还原气氛和控制条件下电熔由高铝矾土制成的。刚玉结晶为粒状,一般为1〜15mm;主要杂质为金红石、钛酸铝及其固溶体。

3、莫来石

莫来石是以3Al2O3•2SiO2结晶相为主要成分的耐火原料。莫来石分为天然莫来石和人工合成莫来石两类。天然莫来石很少,一般采用人工合成。莫来石化学性质稳定,不溶于氢氟酸。具有良好的高温力学、高温热学性能,因此,合成莫来石及其制品具有密度和纯度较高、高温结构强度高、高温蠕变率低、热膨胀率小、抗化学侵蚀性强、抗热震等优点。

4、硅线石族矿物

硅线石族矿物有蓝晶石、红柱石、硅线石,俗称“三石”。三石的化学组成相同,但晶体结构不同,属同质异晶体。加热到高温,均转化为莫来石,生成少量熔融态SiO2,同时伴随体积膨胀。

由于三石加热膨胀的大小不同,其直接利用程度也不一样。由于红柱石体积变化小,无论是用它制砖,还是作为添加物,都是直接用生料。而硅线石、蓝晶石往往是以膨胀剂形式加入配料中,特别是更多的用于不定形耐火材料。而用来制砖就要煅烧熟料了,尤其是蓝晶石必须煅烧成熟料。

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