各種耐材燒成

各種耐材燒成

粘土磚

1.粘土磚的組成:

含Al2O3為30~46%，SiO2為50~65%，另外還含有少量堿金屬與堿土金屬的氧化物。

粘土磚是由耐火粘土煅燒的熟料作瘠化劑(粘土經(jīng)充分煅燒已充分收縮。在燒成制磚時(shí)，不再有顯著的體積收縮)摻以結(jié)合粘土作粘接劑于1300℃~1400℃下燒成的制品。

2.粘土磚的性質(zhì):

(1)耐火度

粘土磚隨著氧化鋁含量的提高則耐火度也跟著提高。

特等:耐火度不低于1750℃

一等:耐火度不低于1730℃

二等:耐火度不低于1670℃

三等:耐火度不低于1580℃

(2)荷重軟化點(diǎn):

粘土磚的荷重軟化開(kāi)始溫度在1350℃左右。其原因是磚內(nèi)含有玻璃相造成荷重軟化點(diǎn)溫度低。

(3)體積穩(wěn)定性:

粘土磚的使用溫度不能超過(guò)燒成溫度，否則會(huì)使體積收縮，使砌體磚縫加大。

(4)熱穩(wěn)定性:

粘土磚的熱穩(wěn)定性好，因?yàn)榇u內(nèi)含有莫來(lái)石，膨脹系數(shù)小。另外

磚內(nèi)含有玻璃相，起到緩沖作用，使應(yīng)力得不到發(fā)展。在850℃下可以經(jīng)得住水冷10次。

(5)抗渣性

粘土磚含有一定SiO2是屬于弱酸性耐火材料，它能抵抗酸性渣的侵蝕，對(duì)堿性抵抗力差。

3.粘土磚的理化指標(biāo)

粘土磚用途廣泛，凡無(wú)特殊要求的砌體均可用粘土磚砌筑。

粘土磚的理化指標(biāo)如下表。

普通粘土制品的理化指標(biāo)

高鋁磚(highaluminabrick)

利用天然高鋁原料加入部分結(jié)合粘土制成的Al2O3含量大于48%的鋁硅系耐火制品。

用鋁硅系原料生產(chǎn)的耐火材料中，以Al2O3為主要成分劃分的磚有高鋁磚?莫來(lái)石磚及剛玉磚。

中國(guó)的鋁土礦(亦稱鋁礬土)資源較豐富。用天然鋁礬土生產(chǎn)的高鋁磚，Al2O3含量很難超過(guò)90%，因此，傳統(tǒng)上取90%Al2O3為高鋁

磚中Al2O3含量的最高值。此值以上為剛玉制品。在高鋁磚的組成中，有一個(gè)穩(wěn)定的化合物——莫來(lái)石(3Al2O3?2SiO2)，用人工可制造出接近理論成分的莫來(lái)石礦物相，故又單列出莫來(lái)石制品。

莫來(lái)石和剛玉是構(gòu)成高鋁磚的主要晶相。莫來(lái)石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使磚具有良好的高溫強(qiáng)度;剛玉晶體呈惰性，抗酸?堿性渣好。使高鋁磚在使用中顯示出良好的高溫性能和化學(xué)性能，并且隨Al2O3含量的提高而越加明顯。

簡(jiǎn)史20世紀(jì)20~30年代，英國(guó)?美國(guó)對(duì)印度及本國(guó)的硅線石族原料進(jìn)行了研究。制成的磚根據(jù)加入的粘土數(shù)量的不同，Al2O3含量在42%~60%之間。美國(guó)將用一水鋁石制造的磚稱為高鋁磚。這種磚主要用于鍋爐及陶瓷工業(yè)方面。盡管高鋁磚具有優(yōu)良的使用性能，但它們的價(jià)格高，使用受到限制。

含鐵量高的天然鋁礬土不能直接用來(lái)制磚。制造氧化鋁含量較高的磚，是在藍(lán)晶石的基礎(chǔ)上再加入氧化鋁粉，先煅燒成熟料，再進(jìn)行制磚。工藝復(fù)雜，成本也高。前蘇聯(lián)最早采用藍(lán)晶石制造塞頭水口磚用于澆注優(yōu)質(zhì)鋼。

中國(guó)在1953年由唐山鋼鐵(集團(tuán))公司古冶耐火材料車間，利用當(dāng)?shù)氐奶烊灰凰�鋁石--高嶺石質(zhì)鋁礬土為原料，首先制出高鋁磚，技術(shù)指標(biāo)為:Al2O3含量87.34%，常溫耐壓強(qiáng)度208.5MPa，顯氣孔率8.8%，體積密度3.29g/cm3，荷重軟化溫度T0.61630℃。1954年重慶鋼鐵公司利用貴陽(yáng)鋁礬土制出Al2O3含量大于85%的高鋁磚?高鋁塞頭及水口磚。其技術(shù)指標(biāo)為:Al2O357.17%，顯氣孔率11.03%，體積密

度2.51g/cm3，常溫耐壓強(qiáng)度74MPa，真密度2.94g/cm3。

原料在自然界中主要有鋁土礦和硅線石族礦物。

硅線石族礦物存在于受過(guò)變質(zhì)過(guò)程的泥質(zhì)巖中，或原礦床經(jīng)風(fēng)化后的沖積層中。在變質(zhì)期間經(jīng)歷了溫度與壓力的演變作用，泥質(zhì)巖內(nèi)部基質(zhì)結(jié)晶，形成硅線石?紅柱石及藍(lán)晶石礦。它們有著相同的化學(xué)成分，其理論組成為Al2O362.93%，SiO237.07%，是天然的無(wú)水硅酸鋁原料，但它們有不同的礦物特性。大部分無(wú)水硅酸鋁原料，需要經(jīng)過(guò)選礦，提高純度才能使用。

鋁土礦化學(xué)組成及物理性能變化的范圍很大，是由于它在成礦初期，含鐵物質(zhì)與氫氧化鋁呈膠體狀的混合物的緣故。礦床分布較廣，有些礦床對(duì)耐火材料是無(wú)價(jià)值的，主要作煉鋁的原料。原料中含鐵量高的，俗稱鐵礬土。作為耐火材料使用的是呈白色或灰白色，較純的礦，耐火度在1800~2000℃。原料的化學(xué)組成變化較大。鋁土礦的特性與氧化鋁相似，與堿金屬氧化物作用，生成鋁酸鹽，起酸根的作用;與酸作用，生成鋁鹽。鋁礬土是非塑性的含水氧化鋁礦物，含有一水鋁石和三水鋁石。

一水鋁石的分子式為Al2O3?H2O，屬斜方晶系白色鱗片狀，硬度7，密度3.5g/cm3。中國(guó)鋁礬土主要礦物是一水硬鋁石和高嶺石的混合物。其他次要礦物有勃姆石?迪開(kāi)石?三水鋁石?金紅石及含鐵礦物等，普遍Al2O3含量高?Fe2O3含量低，灼減14%左右。礦石很硬，不易破碎。

三水鋁石的分子式為Al2O3?3H2O，它比一水硬鋁石的結(jié)晶更明顯。通常形成塊狀結(jié)核，斷面光滑，密度2.4g/cm3。有類似球粘土的加熱收縮量。純的三水鋁石熔點(diǎn)2035℃，也是一種很好的耐火原料。

鋁礬土開(kāi)采時(shí)必須分級(jí)，且不能混入其他礦石。對(duì)原料本身的雜質(zhì)氧化物必須限制，Fe2O3不超過(guò)2%~2.5%，CaO不超過(guò)0.5%~0.7%，尤其K2O?Na2O的含量更應(yīng)嚴(yán)格控制。

天然的含水及無(wú)水高鋁原料，加熱時(shí)出現(xiàn)收縮或膨脹。在制磚之前預(yù)先煅燒可控制或減輕這些現(xiàn)象。

煅燒原料可用回轉(zhuǎn)窯?豎窯及倒焰窯。采用回轉(zhuǎn)窯，以油為燃料，可達(dá)到高溫，灰分少，能獲得高質(zhì)量的熟料，用豎窯或倒焰窯煅燒時(shí)，生燒料多，帶來(lái)的灰分?雜質(zhì)多，勞動(dòng)強(qiáng)度大，但投資少?見(jiàn)效快。

硅線石族礦物受熱產(chǎn)生膨脹，生成莫來(lái)石和游離氧化硅，其反應(yīng)為:

3(Al2O3?SiO2)---->3Al2O3?2SiO2 SiO2

開(kāi)采的硅線石族礦石，經(jīng)過(guò)精選后所含雜質(zhì)甚微。煅燒后生成的莫來(lái)石結(jié)構(gòu)均勻。按理論計(jì)算，莫來(lái)石含量達(dá)86%。形成莫來(lái)石過(guò)程的特點(diǎn)是:從顆粒表面開(kāi)始，逐漸向顆粒內(nèi)部擴(kuò)展。

這種同質(zhì)異型礦物具有膨脹特點(diǎn)，可不經(jīng)煅燒，直接用來(lái)制磚，故又稱為節(jié)能原料。

鋁礬土加熱變化可分為3個(gè)階段，即分解階段?二次莫來(lái)石化階段和重結(jié)晶燒結(jié)階段。分解階段在400~1200℃范圍;二次莫來(lái)石化階段開(kāi)始于1200℃，完成溫度根據(jù)鋁礬土中Al2O3/SiO2比的不同在1400~1500℃范圍內(nèi);溫度再高為重結(jié)晶燒結(jié)階段。在整個(gè)煅燒過(guò)程

中，出現(xiàn)莫來(lái)石時(shí)產(chǎn)生膨脹，所以除了莫來(lái)石組成范圍的鋁礬土難燒結(jié)外，大部分的鋁礬土燒后都呈現(xiàn)燒成收縮。經(jīng)過(guò)煅燒生成晶相與玻璃相。不同Al2O3含量的鋁礬土煅燒后生成不同含量的莫來(lái)石?剛玉。

同時(shí)，鋁礬土原料還含有TiO2?Fe2O3?CaO?MgO?K2O?Na2O等氧化物，稱為雜質(zhì)氧化物。其數(shù)量不多，危害很大。原料煅燒后，雜質(zhì)集中部分呈現(xiàn)熔瘤，使制品的耐火度下降，破壞磚的結(jié)構(gòu)。

在Al2O3-SiO2系材料中，對(duì)液相形成溫度影響最大的是堿金屬氧化物，如K2O?Na2O，它們分別使Al2O3-SiO2二元系的共熔點(diǎn)下降545~736℃，影響最小的是TiO2。事實(shí)上，雜質(zhì)氧化物同時(shí)存在，下降的溫度遠(yuǎn)大于上述溫度。影響共熔點(diǎn)溫度的氧化物順序如下(由大到小)。

R2O氧化物使生成的液相溫度降低，隨R2O數(shù)量的增加，其液相量相應(yīng)增多。同時(shí)液相粘度下降，流動(dòng)性增大。

鋁礬土經(jīng)煅燒后，上述這些雜質(zhì)氧化形成低熔物呈現(xiàn)于料塊表面，必須經(jīng)過(guò)揀選去除，最后經(jīng)過(guò)分批化驗(yàn)，必須符合表1所列要求。

性能高鋁磚隨原料中Al2O3含量的不同，技術(shù)性能亦不同(表2)。對(duì)有特殊要求的熱工設(shè)備，在相應(yīng)的Al2O3含量條件下，可改變工藝，制造出符合性能要求的制品，例如高爐操作受到爐內(nèi)高溫?高壓?堿蒸氣及還原氣氛的侵襲，又有爐料的摩擦及渣的腐蝕，高爐高鋁磚必須具有高致密度，低透氣性及低Fe2O3含量的特點(diǎn);熱風(fēng)爐高鋁磚要求優(yōu)良的蠕變性;電爐頂高鋁磚需要高耐火度?好的抗熱震性。

高鋁磚的礦物組成根據(jù)所使用的鋁礬土所定，熟料的礦物組成一般是莫來(lái)石?剛玉和玻璃相。莫來(lái)石理論組成為Al2O371.8%，

SiO228.2%，其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結(jié)晶，呈網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)，高溫狀態(tài)表現(xiàn)出較好的強(qiáng)度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在，熔點(diǎn)為2050℃，硬度為莫氏9級(jí)，呈粒?柱狀晶體，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對(duì)酸?堿性爐渣都有一定的抵抗能力。

以莫來(lái)石礦物組成為基礎(chǔ)，根據(jù)Al2O3含量，可以判斷高鋁磚的相組成。磚中Al2O3低于71.8%時(shí)，組成基礎(chǔ)是莫來(lái)石和SiO2，如LZ-48牌號(hào)磚。因含有大量的SiO2在高溫下形成的液相可達(dá)20%~30%;磚中Al2O3超過(guò)71.8%時(shí)，多余的Al2O3在高溫下形成剛玉晶體，同時(shí)生成2個(gè)高溫晶相，共熔溫度由低Al2O3含量磚的1595℃上升到1840℃，如牌號(hào)為L(zhǎng)Z-75的磚。實(shí)際上，生產(chǎn)中不可能反應(yīng)達(dá)到完全的相平衡狀態(tài)，但形成的玻璃相甚少，存在于晶相的局部間隙中，含量不超過(guò)10%。

高溫機(jī)械性能不完全取決于磚內(nèi)的Al2O3含量，更取決于形成的晶體形狀及玻璃相數(shù)量，組成與粘度。對(duì)高鋁磚進(jìn)行的蠕變?cè)囼?yàn)或剛性模量和斷裂模量的研究表明，莫來(lái)石質(zhì)磚高溫機(jī)械性能好于高

Al2O3含量的磚。LZ-75牌號(hào)的高鋁磚，盡管形成大量的高耐火度的α-剛玉晶體，呈粒?柱狀，其微觀結(jié)構(gòu)堅(jiān)固性不亞于莫來(lái)石結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)力作用下晶間少量的玻璃液使其產(chǎn)生滑移，引起結(jié)構(gòu)變形?強(qiáng)度下降。莫來(lái)石質(zhì)磚，如LZ-65?LZ-55牌號(hào)，主要是莫來(lái)石晶體，呈針狀，形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃相充填其間，能承受應(yīng)力，不易變形，具有良好的高溫強(qiáng)度，尤其用硅線石族原料制的磚，原料純度高，經(jīng)過(guò)燒成生成莫來(lái)石與SiO2除少量的SiO2與極微量雜質(zhì)形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫來(lái)石晶間，在冷卻后產(chǎn)生永久膨脹。

該磚在長(zhǎng)期使用中表現(xiàn)良好的抗蠕變性。LZ-48牌號(hào)的磚，盡管生成莫來(lái)石晶體，但它被大量的玻璃相淹沒(méi)，所以高溫機(jī)械強(qiáng)度較差，但常溫耐壓強(qiáng)度較好。因而，等速蠕變速率不同。LZ-75牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1120~1130℃;LZ-48牌號(hào)磚的轉(zhuǎn)折溫度在1050℃;而莫來(lái)石質(zhì)磚沒(méi)有觀察到轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

以莫來(lái)石和剛玉為基本組成的高鋁磚高溫?cái)嗔涯Ａ考皠傂阅Ａ坑?/span>800℃開(kāi)始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折;抗張強(qiáng)度在1000℃附近開(kāi)始轉(zhuǎn)折，它們都有一個(gè)共同點(diǎn)，即在常溫至1000℃之間，其強(qiáng)度隨溫度升高而增加，反映了兩晶相受熱膨脹減輕了殘余內(nèi)應(yīng)力，使微裂紋彌合，導(dǎo)致強(qiáng)度升高。

同樣，玻璃液粘度起到加速破壞結(jié)構(gòu)的作用。尤其是K2O?Na2O 的存在，不但使生成液相的溫度降低，而且使液相粘度下降，流動(dòng)性增大，導(dǎo)致制品高溫強(qiáng)度迅速降低，甚至出現(xiàn)潰裂。

制造工藝優(yōu)良的原料僅是制造高質(zhì)量磚的前提，還需依靠合理的工藝流程來(lái)保證。高鋁磚的工藝流程見(jiàn)圖。

破粉碎把料塊破碎?粉碎?篩分成各級(jí)顆粒度。顎式破碎機(jī)是最常用的熟料粗破碎設(shè)備。中碎設(shè)備有干碾?短頭圓錐破碎機(jī)及對(duì)輥機(jī)，其中短頭圓錐破碎機(jī)具有粉塵少?效率高?碎粒呈棱角形等優(yōu)點(diǎn)。細(xì)磨設(shè)備常用的有球磨?筒磨?雷蒙磨機(jī)?振動(dòng)磨等。在大型耐火材料廠采用筒磨機(jī)較合適。產(chǎn)量小?要求細(xì)度高時(shí)采用后二者為宜。

經(jīng)過(guò)粉碎后的料要通過(guò)篩分，篩下料為合格料，篩上料可入筒磨機(jī)細(xì)磨。圓錐破碎機(jī)采用閉路循環(huán)，對(duì)產(chǎn)量提高并不明顯，篩分常用3.0~3.5mm臨界粒度，最大不超過(guò)4~5mm。篩分包括自然粒度(即連續(xù)

粒度)和分段粒度。細(xì)磨后的細(xì)粉小于0.088mm部分應(yīng)大于90%。

經(jīng)過(guò)精選的硅線石族原料除紅柱石外可不再磨細(xì)與篩分而直接

使用。經(jīng)過(guò)破碎，粉碎的鋁礬土熟料，必須除去帶入的鐵質(zhì)，不準(zhǔn)混級(jí)。

混練與成型用半干法成型時(shí)，熟料多，加入的水分少，成型壓力較大，磚坯強(qiáng)度高，為高鋁磚的生產(chǎn)廣泛采用。配料中加入粘土10%~30%，Al2O3含量越高的磚，粘土加入量要求越少(5%~8%);形狀復(fù)雜的大磚或手工成型磚及Al2O3含量低的磚，粘土加入量20%~30%。為使粘土與熟料顆粒更好地結(jié)合，在燒成中更好地均勻反應(yīng)，粘土與熟料細(xì)粉混合共磨或熱泥漿混練�；旌蠒r(shí)再加入1%~2%亞硫酸鹽紙漿廢液，可減少泥料在壓制時(shí)的阻力，提高磚坯密度，減少破損。

混合設(shè)備有濕碾機(jī)，它不但靠刮板起混合的作用，更靠碾輪加壓?碾揉，使泥料具有良好的工作性。行星式混合機(jī)效率高，但用的不多。泥料要定時(shí)作粒度?水分測(cè)定，隨時(shí)調(diào)整偏差。

成型設(shè)備常用的有摩擦壓磚機(jī)和液壓壓磚機(jī)，各有優(yōu)缺點(diǎn)。摩擦壓磚機(jī)靠沖頭隨時(shí)改變瞬時(shí)壓力的大小，以使泥料密實(shí)，但坯體的密度?尺寸波動(dòng)大?安全性差。優(yōu)點(diǎn)是費(fèi)用低?對(duì)改換品種的應(yīng)變能力強(qiáng)。液壓壓磚機(jī)具有工藝參數(shù)的各項(xiàng)指令，自動(dòng)性能好，坯體外型整齊，安全性好，適合于專一的?連續(xù)性生產(chǎn)?產(chǎn)量大的品種，但投資高?維護(hù)技術(shù)要求也高。另外還有振動(dòng)成型機(jī)及夾板錘，常用來(lái)成型復(fù)雜?大型的?品種少的及粘土含量高的磚種。常用的有:摩擦壓磚機(jī)3000kN~8000kN，液壓壓磚機(jī)10000kN~15000kN。高鋁磚配料內(nèi)常含有部分粘土，使用過(guò)高的壓力意義并不很大。

出模的磚坯須隨時(shí)量尺寸?測(cè)密度?查斷面?發(fā)現(xiàn)偏差，立即糾正。也可稍干后測(cè)坯體顯氣孔率。

裝窯與燒成燒成是坯體發(fā)生物理化學(xué)變化并最終定型的過(guò)程。用半干法成型的坯體可直接裝窯，磚垛高度不超過(guò)800mm�？捎霉璐u搭架，鋪平再裝磚;長(zhǎng)度300mm以上的磚坯，也有采用平裝。坯體與坯體之間可填稻糠或鋁礬土熟料砂?磚垛必須墊平?裝穩(wěn)，手工成型大磚還需包擋。

倒焰窯與隧道窯是主要的燒成熱工設(shè)備，以煤氣或重油為燃料。倒焰窯適合多品種?產(chǎn)量小的磚種，靈活性大。隧道窯適宜大生產(chǎn)，能耗低，但靈活性小。燒成溫度為1420~1550℃，硅線石族磚為≤1600℃，燒成中宜用弱氧化性氣氛。

二次莫來(lái)石化反應(yīng)是高鋁磚生產(chǎn)中莫來(lái)石形成的繼續(xù)。采用煅燒不良的鋁礬土制磚時(shí)，水鋁石脫水后的剛玉假相與無(wú)水高嶺土中的游離非晶質(zhì)SiO2發(fā)生反應(yīng)。加入的粘土除生成莫來(lái)石，多余的游離SiO2與熟料中的Al2O3發(fā)生反應(yīng)，生成二次莫來(lái)石。它們的反應(yīng)過(guò)程如下:

這些反應(yīng)過(guò)程產(chǎn)生體積膨脹約10%，導(dǎo)致燒成磚的尺寸失控，密度降低?氣孔率增大。因此，要嚴(yán)格按照升溫曲線升溫。

用途高鋁磚是在粘土磚的基礎(chǔ)上，改變了Al2O3/SiO2比，提高了Al2O3含量，因而耐火度及高溫機(jī)械強(qiáng)度都優(yōu)于粘土磚，化學(xué)性質(zhì)亦趨中性。可以這樣認(rèn)為，各種熱工設(shè)備原用粘土磚的部位都可以由高鋁磚取代，同時(shí)也可取代某些部位的硅磚。高爐?熱風(fēng)爐?電爐頂?盛鋼桶?水泥窯?玻璃窯及化學(xué)工業(yè)用窯爐，使用高鋁磚后提高了作業(yè)溫度，延長(zhǎng)了壽命，所以高鋁磚已廣泛用于各種熱工設(shè)備。

高鋁磚在平爐的水套上使用，壽命由硅磚的150爐次提高到301爐次以上。在電爐蓋上使用，壽命高達(dá)107~173爐次，比硅磚爐蓋提高2~5倍。高鋁塞頭與水口磚代替粘土塞頭水口磚后，克服了澆注沸騰鋼時(shí)經(jīng)常發(fā)生的漏鋼現(xiàn)象。

剛玉磚

剛玉磚

Corundum brick

剛玉磚corundum brick以氧化鋁(A12O3)為主要成分?剛玉為主礦相的耐火材料制品。剛玉也可稱a-A12O3，為氧化鋁的各種變體中最為穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，其穩(wěn)定溫度可直至熔化溫度(Al2O3熔點(diǎn)為2050℃)。剛玉密度3.96-4.019/em3，熱膨脹系數(shù)s火10-6產(chǎn)e，屬六方晶系，有非常高的常溫強(qiáng)度和高溫強(qiáng)度，很好的化學(xué)穩(wěn)定性。剛玉制品的熱震穩(wěn)定性與其組織結(jié)構(gòu)有關(guān)，致密制品的耐侵蝕性好，但熱震穩(wěn)定性較差。種類剛玉磚以高溫處理A12O3所形成的剛玉為原料。高溫處理可分為燒結(jié)法和電熔法，相應(yīng)有燒結(jié)剛玉磚和電熔剛玉磚。電熔剛

玉磚又可分為剛玉經(jīng)冷卻后破碎成適宜粒度壓制成型的燒成磚和不燒磚;直接將熔融剛玉鑄入模具的熔鑄磚。此外，剛玉磚也可視不同加入物而分為欽剛玉磚?錯(cuò)剛玉磚?鉻剛玉磚等。性能和應(yīng)用剛玉磚除Al2O3成分外，有時(shí)還添加少量TIOZ?MgO?ZrOZ?CrZO3等。TIOZ 可促進(jìn)燒結(jié)，能在較低燒成溫度下形成致密坯體;MgO則有阻礙Al2O3晶體長(zhǎng)大的作用，從而改善了磚的熱震穩(wěn)定性;Zr02和CrZO3等均改善制品的抗侵蝕性和熱震穩(wěn)定性。一些剛玉制品的性能見(jiàn)表。由于剛玉具有優(yōu)良的高溫性能，被廣泛應(yīng)用于各類高溫設(shè)備。如用于煉鐵高爐和高爐熱風(fēng)爐，二次精煉各種剛玉制品理化性能

┌───────────┬──────────────────┬──┬────┬───┐│分”和│化學(xué)成分(%)│顯氣│體積│耐壓││種，瞥├───┬──┬────┬──┬───┤孔率│密度│強(qiáng)度│││A12O3│5102│TIOZ│ZrOZ│CrZO3│(%)│(g/口If)│(MPa)│├───────────┼───┼──┼────┼──┼───┼──┼────┼───┤│剛玉磚│>98│/│/│/│/│340││欽剛玉磚│>97.5│/│0.4州).7│/│/│3.50│>240││剛玉滑板│90.5│/│/│/│C5.2│3│3.35│160││鉻剛玉滑板│867│/│/│/│2.()│21│2.80│69││錯(cuò)剛玉磚│81.2│5.9

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爐，滑動(dòng)水口，玻璃窯爐以及石油化工工業(yè)爐等。生產(chǎn)工藝剛玉原料由工業(yè)氧化鋁經(jīng)燒結(jié)或電熔制成，按一般半干法壓制時(shí)，先將剛玉破碎?細(xì)磨至所需的粒度和細(xì)粉，然后加入有機(jī)或無(wú)機(jī)結(jié)合劑混煉后成型。成型磚坯經(jīng)干燥后于1700℃以上高溫?zé)�制成磚。有些剛玉磚也可用磷酸等作結(jié)合劑制成不燒磚。(陸家檢)

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相關(guān)條目

低硅剛玉磚

鉻剛玉磚

熔鑄剛玉磚

燒結(jié)剛玉磚

氧化鋯:zirconiumdioxide;zirconia

說(shuō)明:ZrO2成斜鋯石型的是黃色或棕色單色斜晶體，密度5.89。熔點(diǎn)約2700℃。不溶于水?鹽酸和稀硫酸，溶于熱濃氫氟酸?硝酸和硫酸。與堿共熔生成鋯酸鹽�；瘜W(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定。用于制高級(jí)陶瓷?搪瓷?耐火材料�？捎射営⑹�與純堿共熔，用水浸出鋯酸鈉，與鹽酸作用成二氯氧化鋯，再煅燒而制得。

分子式(Formula):ZrO2

分子量(MolecularWeight):123.22

CASNo.:1314-23-4

Cas號(hào)【1314-23-4】

Beilstein號(hào)

分子式ZrO2

分子量123.22

別名鋯酸酐，氧化鋯(Ⅳ)

Zirconim(Ⅳ)

oxideZirconiumoxide

分子結(jié)構(gòu)式

性狀白色重質(zhì)無(wú)定形粉末。無(wú)臭。無(wú)味。在1100℃以上形成四方晶體，在1900℃以上形成立方晶體。一般常含有少量二氧化鉿，與碳酸共熔生成鋯酸鈉，鋯酸鈉遇水能水解成氫氧化鈉和幾乎不溶于水的氫氧化鋯。溶于2份硫酸和1份水的混合液中，微溶于鹽酸和硝酸，慢溶于氫氟酸，幾乎不溶于水。半數(shù)致死量(小鼠，腹腔)37mg/kg。有刺激性。相對(duì)密度5.85。熔點(diǎn)2680℃。沸點(diǎn)4300℃。折光率2.2

質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)

項(xiàng)目高純級(jí)納米級(jí)

Zr(Hf)O2≥99.9%≥99.7%

Na2O≤0.0005%≤0.01%

Fe2O3≤0.0005%≤0.005%

SiO2≤0.005%≤0.01%

TiO2≤0.001%≤0.0005%

貯存密封保存。

用途

白熱煤氣燈罩?搪瓷?白色玻璃?耐火坩堝等的制造。X射線照相。研磨材料。與釔一起用以制造紅外線光譜儀中的光源燈，厚膜電路電容材料，壓電晶體換能器配方。

納米級(jí)氧化鋯用作拋光劑?磨粒?壓電陶瓷?精密陶瓷?陶瓷釉

料和高溫顏料的基質(zhì)材料。

危險(xiǎn)性質(zhì)(?)

危規(guī)編碼

聯(lián)合國(guó)編號(hào)

擴(kuò)展閱讀:

1化學(xué)圖書(shū)館

2氧化鋁制品aluminiumoxideproducts

氫氧化鈉?玻璃?爐渣等的抗蝕能力強(qiáng);但在高溫下會(huì)與硅?碳?欽?錯(cuò)?氧化鈉?濃硫酸等反應(yīng)。100℃熱導(dǎo)率28.gw/(m·K)，且隨溫度升高而降低。20~100�！嫫骄�線膨脹系數(shù)8.6x10一‘/℃。熱穩(wěn)定性與制品微觀結(jié)構(gòu)?尺寸大小及形狀有關(guān)，注漿成型致密氧化鋁增渦1700℃至常溫?zé)嵴鹧�環(huán)為4次，電熔剛玉磚為14次。機(jī)械強(qiáng)度高，耐壓強(qiáng)度1500~s000MPa，抗折強(qiáng)度一50~zsoMPa。電絕緣性好，常溫電阻約為10，5口·。m。隨溫度升高而降低，雜質(zhì)對(duì)氧化鋁電絕緣性有較明顯的影響。工藝氧化鋁制品生產(chǎn)工藝包括:原料預(yù)處理?制粉?成型?鍛燒等工序。(1)原料預(yù)處理。將Al刃:原料經(jīng)135。~160�！骖A(yù)燒，目的是使羊A120:轉(zhuǎn)變?yōu)榉�(wěn)定的。一A兒O:及減少制品的燒成收縮，防止開(kāi)裂。(2)制粉。預(yù)處理過(guò)的原料經(jīng)破碎后在球磨機(jī)或

振動(dòng)磨中磨細(xì)至90%以上的顆粒小于5拜m，經(jīng)酸洗除鐵后，干燥，打粉。(3)成型。成型方法有:注漿法?機(jī)壓法?擠壓法?熱壓注法?等靜壓法和熱壓法。注漿法一般多采用中性泥漿澆注，pH值6~7，含水量20%~30%，小于2”m的細(xì)粉含量大于80%，最大粒徑不得超過(guò)5拌m，多用于成型柑渦?管子及其他中空制品。機(jī)壓法是在細(xì)粉中加入一定比例的顆粒料(如燒結(jié)剛玉或電熔剛玉等)，并加入結(jié)合劑(如糊精?狡甲基纖維素?聚乙烯醉?磷酸等)，在金屬模具內(nèi)機(jī)壓成型，壓力一般為80~100MPa。擠壓法是在細(xì)粉中加入結(jié)合劑，使泥料成塑性狀態(tài)，通過(guò)擠壓模具成型，可制得形狀復(fù)雜，尺寸小的制品。熱壓注法是將粉料加石蠟制成蠟漿料，在熱壓鑄機(jī)上成型，坯體埋在有氧化鋁細(xì)粉的匣缽中脫蠟，除去石蠟等有機(jī)物質(zhì)。氧化鋁制品還可采用等靜壓?熱壓等方法制備。除熱壓注法及熱壓法外，其他方法成型的坯體均需在低于80℃的溫度下進(jìn)行干燥，使水分小于1.。%~1.5%。(4)燒成.制品的燒成溫度為1600~1800℃，純氧化鋁制品燒成溫度不得低于1800℃，加入促燒結(jié)劑(如Ti02)的制品燒成溫度可降低至1600~1650℃。用途氧化鋁制品用途廣泛，在冶金工業(yè)中用于制造熔煉各種高純金屬及高溫合金的柑禍，高溫爐內(nèi)襯及保溫材料(如氧化鋁空心球磚及氧化鋁纖維材料)?熱電偶保護(hù)套管等(見(jiàn)

彩圖插頁(yè)第21頁(yè))。機(jī)械工業(yè)中用于制造耐高溫?耐磨零部件?模具?刀具等;電子工業(yè)中用于制造高溫絕緣瓷件，電路基板?雷達(dá)天線罩?電火花塞等.透明氧化鋁可用于制造高級(jí)燈管?微波整流罩。單晶氧化鋁可用于制造激光元件?儀表軸承。醫(yī)學(xué)中可作為生物工程材料，如

人工關(guān)節(jié)等。(捧琦)yanghualUZhjPin粗化鋁制

aaa(aluminiumoxideproduct”)以純度大于99%的氧化鋁(AI:0:)為原料，用高溫陶瓷工藝方法或其它特殊工藝方法制成的筑化物襯火材料。主晶相為。A12O:(又名剛玉)，是抓化物耐火材料中用途最廣泛?價(jià)格最低廉的一種。性能氧化鋁有多種同質(zhì)異晶體，常見(jiàn)的有不Al2O3?卜A12O3?a一AI:033種。7一AI:O。為低溫型，真密度3.609/cm“，1200℃以上開(kāi)始轉(zhuǎn)化為高溫型。-Al2O3;日一A120。是一種含有堿金屬的鋁酸鹽，真密度5.30一3.639/cm3，當(dāng)加熱到1400~1500℃時(shí)開(kāi)始分解，1600℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)�。一AI，03;。一A兒O，是各種變體中最穩(wěn)定的結(jié)晶形態(tài)，真密度3.94~4.019/cm，。純氧化鋁熔點(diǎn)2050℃。制品耐火度2000℃，荷重軟化溫度1850℃;通常使用溫度1800℃，極限使用溫度1950℃。硬度大，莫氏硬度9，僅次于金剛石.具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，高純致密氧化鋁制品能抗各種熔融金屬(如被?鎳?鋁?釩?錳?鐵?鉆等)的侵蝕，與各種硫化物?抓化物?砷化物及硫酸?鹽酸?硝酸等不反應(yīng);對(duì)

河南華冠環(huán)�？萍加邢薰�司在山西境內(nèi)有大量的煅燒鋁礬土行業(yè)業(yè)績(jī)，塊狀煅燒和粉狀，細(xì)度有325、800、1000、1250目， 產(chǎn)量有50-500噸每天產(chǎn)能，可技術(shù)轉(zhuǎn)讓，可出售設(shè)備，產(chǎn)品。

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