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金沙棋牌游戏官方网站厂家讲解高铝质耐火材料的物理化学性能你了解吗?
作者:admin  发布时间:2020-08-05 15:59  点击率:
金沙棋牌游戏官方网站厂家讲解高铝质耐火材料的物理化学性能你了解吗?
高铝砖是以高铝矾土为主要原料制取的耐火材料。高铝矾土的主要成分是Al2O3和SiO2以及少量杂质。AI2O3-SiO2系统的相图如下图所示。
 高铝质耐火材料
从上图可知,A12O3-SiO2系统中高铝质耐火材料的氧化铝含量为48%~90%,主要涉及两个矿物:莫来石、刚玉。
莫来石是一种常见的耐火矿物,其化学表达式为3Al2O3·2SiO2,组成为Al2O3=71.8%,SiO2=28.2%。莫来石为斜方晶系矿物,np=1.642~1.653,nm=1.644~1.655,ng=1.654~1.679,ng-np=0.012~0.031,含少量Fe和Ti,相对密度为3.03,硬度6~7,热膨胀系数5.3×10-*K-1,熔点1810℃。莫来石具有良好的高温强度和抗蠕变性,还因中等的热膨胀系数而具有一定的抗热震性。
刚玉也是一种常见的耐火矿物,其化学表达式为Al2O3。刚玉为三方晶系矿物,n。=1.768,n。=1.760,n.-no=0.008,相对密度4.02,硬度9,热膨胀系数8.6×10-6K-1,熔点高达2050℃。刚玉因其高熔点被用于高级耐火材料,因高硬度被用于耐磨材料。
很大程度上,高铝质耐火材料的质量取决于高铝矾土熟料的成分和密度。由于氧化铝良好的耐高温性能,高铝质耐火材料的耐高温性也随着氧化铝含量的增加而增加,如下图所示。
 高铝质耐火材料
其次,高铝质耐火材料的质量也受到矾土原料锻烧程度的影响。上图表示了烧结温度对I等和Ⅱ等矾土吸水率及收缩率的影响:
由图可知,I级矾土的最佳烧成温度在1500~1600℃;Ⅱ级矾土的最佳烧成温度在1600~1700℃。类似地,Ⅲ级矾土的最佳烧成温度在1500~1550℃;特级矾土的最佳锻烧温度在1600~1700℃。高铝质耐火原料烧结的难点:一是形成莫来石伴随的体积膨胀;二是锻烧温度范围狭窄。
高铝矾土含有一定数量的杂质。高温下,杂质会形成液相,Fe2O3、TiO2还会被还原。所以,锻烧温度低了,出现欠烧,自然原料不能烧结。但是,温度过高,原料也不能烧结。温度过高时,原料中出现大量液相,Fe、Ti等被还原放出气体,形成发泡组织,并致使原料脆化。
高铝矾土中的主要杂质是Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O。其中,最有害的是R2O,次为RO。下图显示了不同杂质对高铝砖高温液相量的影响。
 高铝质耐火材料
我国铝矾土资源储量少,需求量大,因长期掠夺式地开采和大规模地出口,高铝矾土即将消耗殆尽。目前,不仅优质矾土的数量越来越少,一般矾土的质量也越来越差。以后,高铝矾土的供应将难以为继。所以,发展资源替代技术将是高铝质耐火材料的发展方向。
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