高鋁質(zhì)耐火材料的定義
Al2O3含量大于48%的硅酸鋁質(zhì)耐火材料統(tǒng)稱為高鋁質(zhì)耐火材料。 按Al2O3含量的多少劃分為三個等級: Ⅰ等:w(Al2O3)>75% Ⅱ等:w(Al2O3)=60%~75% Ⅲ等:w(Al2O3)=48%~60% 根據(jù)礦物組成分為:低莫來石及莫來石質(zhì)(w(Al2O3)=48%~71.8%)、莫來石-剛玉質(zhì)及剛玉-莫來石質(zhì)(w(Al2O3)=71.8%~95%)、剛玉質(zhì)(w(Al2O3)=95%~100%)(注:剛玉質(zhì)品是指以剛玉為主晶相的耐火制品,不同文獻對Al2O3含量的限定范圍不同,有些文獻指出剛玉制品是指Al2O3大于90%的高鋁質(zhì)制品)。在w(Al2O3)小于71.8%的范圍內(nèi),隨w(Al2O3)含量的增加,高鋁質(zhì)制品中主晶相莫來石增加;在w(Al2O3)大于71.8%的范圍內(nèi),隨Al2O3含量的增加,莫來石數(shù)量減少而剛玉數(shù)量增加。制品的耐火性隨Al2O3含量提高而提高。
高鋁質(zhì)耐火材料與黏土質(zhì)耐火材料相比較,突出的優(yōu)點是耐火度及荷重軟化溫度高,隨著 Al2O3含量的增加,抗渣性能明顯改善。(1)耐火度。高鋁質(zhì)耐火材料的耐火度波動范圍大,一般為1770~2000℃,主要受
Al2O3含量的影響,隨著制品中 Al2O3含量的增加而提高。同時耐火度還受雜質(zhì)含量和種類的影響,與制品的礦相結(jié)構(gòu)有關(guān)。(2)荷重軟化溫度。高鋁質(zhì)耐火制品荷重軟化開始變形溫度大于1400℃;并隨著 Al2O3含量的增加而提高。(3)導熱性。高鋁質(zhì)耐火制品比黏土質(zhì)制品具有較高的導熱能力。其原因是高鋁質(zhì)制品中導熱能力很低的玻璃相較少,而導熱能力較好的莫來石和剛玉質(zhì)晶體量增加,提高了制品的導熱能力。(4)抗熱震性。高鋁質(zhì)耐火制品的抗熱震性介于黏土質(zhì)制品和硅質(zhì)制品之間。850℃水冷循環(huán)僅3~5次。這主要是由于剛玉的熱膨脹性較莫來石高,而無晶型轉(zhuǎn)化之故。(5)抗渣性。高鋁質(zhì)耐火制品既能抵抗酸性爐渣侵蝕,也能抵抗堿性爐渣的作用。但抗堿性渣的能力不及鎂質(zhì)材料,卻優(yōu)于黏土質(zhì)材料,并隨莫來石和剛玉質(zhì)含量增加而增強。
高鋁質(zhì)耐火澆注料是目前生產(chǎn)與使用最廣泛的一種不定形耐火材料。主要用于構(gòu)筑各種加熱爐內(nèi)襯等整體構(gòu)筑物。某些優(yōu)質(zhì)品種也可用于冶煉爐。
耐火澆注料作為熱工設備的內(nèi)襯和爐體時,一般應在第一次使用前進行烘烤,以使其中的物理水和結(jié)晶水逐步排除,達到某種程度的燒結(jié),使其體積和某些性能達到使用時的穩(wěn)定狀態(tài)。烘烤制度對使用壽命有很大影響。烘烤制度的基本原則應是升溫速度與可能產(chǎn)生的脫水及其他物相變化和變形相應,在急劇產(chǎn)生上述變化的某些溫度階段內(nèi),應緩慢升溫甚至保溫相當時間。若烘烤不當或不經(jīng)烘烤立即快速升溫投入使用,極易產(chǎn)生嚴重裂紋,甚至松散倒塌,在特本特厚部位甚至可能發(fā)生炸裂。