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以1級礬土熟料和電熔白剛玉粉為原(yuan)料，配入適(shi)量膨(peng)脹(zhang)劑，經(jing)成型和800℃熱處理，可制得熱震穩定性較好的高鋁(lv)磚。以Ⅰ級(ji)礬(fan)土熟料和電熔白(bai)剛玉粉為原(yuan)料，配入適量膨脹劑，經成型和800℃熱處理，可制得(de)熱震穩定性較好的高鋁(lv)磚。

為了降低高(gao)鋁磚的氣孔率，從原料的選用、配料、混合直至成型、燒成各工序都(dou)要采取相應的措施(shi)。

選用的(de)一級高鋁(lv)礬土熟料的(de)吸(xi)水率以小于5%為宜，二級(ji)高鋁料吸水(shui)率以(yi)小于7%為宜。把(ba)含水量小于(yu)4%的軟(ruan)質粘土和鋁礬(fan)土熟(shu)料混合細磨。用(yong)這種(zhong)混合細磨粉配料，可降低磚(zhuan)坯氣孔(kong)率。

配(pei)料時的顆(ke)粒級配(pei)，粗中細之比為4:2:4為宜，最大顆粒應(ying)不超過5mm。混料時(shi)的(de)加料順序如下：先加入粗顆(ke)粒，再加入亞(ya)硫酸紙漿廢液后預(yu)混3min，再加入高鋁細粉進行混合。

燒成工藝引(yin)起的缺(que)陷

一般(ban)情況下，經過燒(shao)成后高鋁磚(zhuan)中幾乎所(suo)有的問(wen)題都會暴(bao)露出來，產生(sheng)形形色色的缺陷。其中，主要的缺陷有欠燒(shao)、過燒(shao)、破損、污(wu)染、黑心(xin)、扭曲、裂紋等。

1、欠(qian)燒

欠燒(shao)是由于燒(shao)成溫度不夠，或保溫時間不足(zu)，或漏入冷風引起(qi)的(de)問題。一(yi)般情況(kuang)下，欠燒(shao)高(gao)鋁磚的(de)機(ji)械(xie)強度低、結合松散、敲擊時聲(sheng)音(yin)低沉、搬(ban)運時容易破(po)損，高(gao)溫性能和抗(kang)侵蝕性能差。

2、過燒

過(guo)燒(shao)是燒(shao)成溫(wen)(wen)度(du)(du)過(guo)高，或保溫(wen)(wen)時間過(guo)長，或火焰直(zhi)接(jie)接(jie)觸磚(zhuan)面引起的(de)問題。一般情況下，過(guo)燒(shao)高鋁磚(zhuan)的(de)機械強度(du)(du)高、顯氣孔率低、尺寸收縮多、磚(zhuan)體變形(xing)大、結合(he)過(guo)于(yu)緊密(mi)、瓷(ci)化嚴重、敲擊時當(dang)當(dang)作響、抗熱震(zhen)性能很差。不過(guo)，當(dang)原料含有較高Fe?O?、TiO?等過渡(du)性金屬氧化物雜質時，過燒(shao)也可能使(shi)高鋁磚發泡(pao)，出現密度降低、顯氣孔率增大、體積膨脹增大的(de)現象。

3、破損(sun)

破損是(shi)燒后出現缺棱(leng)、掉角、落(luo)粒等(deng)缺陷。其(qi)原(yuan)因可(ke)能是(shi)基(ji)質數量偏(pian)少、結合(he)劑強度(du)不足、搬運時受力過猛、混練不勻、顆粒偏(pian)析、成型壓力不夠或燒成溫度(du)偏(pian)低等(deng)。

4、污染(ran)

污染指熔(rong)洞、鐵斑等缺陷。熔(rong)洞的(de)成(cheng)(cheng)因可能(neng)是(shi)煤(mei)渣(zha)、雜物(wu)等低熔(rong)物(wu)混(hun)入(ru)制磚(zhuan)料，燒成(cheng)(cheng)時(shi)使高鋁(lv)磚(zhuan)熔(rong)融(rong)所(suo)致(zhi)。鐵斑是(shi)制造時(shi)鐵質(zhi)物(wu)質(zhi)混(hun)入(ru)原料，燒成(cheng)(cheng)時(shi)鐵質(zhi)物(wu)質(zhi)氧化(hua)擴散所(suo)致(zhi)暗色斑塊。其原因可能(neng)是(shi)在破(po)碎、粉磨時(shi)鐵質(zhi)物(wu)質(zhi)混(hun)入(ru)耐火原料。

5、黑心

黑心是燒后耐火制品(pin)中心帶有(you)黑色而呈現出的(de)(de)(de)缺陷。黑心的(de)(de)(de)成(cheng)(cheng)因可(ke)能是制品(pin)內部的(de)(de)(de)有(you)機物被氧(yang)化前，其表(biao)面就(jiu)被產生的(de)(de)(de)玻璃相密封而致。也可(ke)能是制品(pin)在還原(yuan)氣(qi)氛(fen)下燒成(cheng)(cheng)，冷卻時(shi)受氧(yang)化性(xing)氣(qi)氛(fen)影響所致。一(yi)般情況下，黑心制品(pin)的(de)(de)(de)抗侵(qin)蝕性(xing)不佳。

6、扭曲

扭曲(qu)是高鋁(lv)磚制品在高溫下受(shou)壓產生的變(bian)形，其標志(zhi)是高鋁(lv)磚底面(mian)的各(ge)棱不在同一平面(mian)上。如果成型、裝窯、燒成不當，都(dou)可能導致高鋁(lv)磚扭曲(qu)。

7、裂紋

裂(lie)紋指燒后耐火(huo)制品具有的各(ge)種裂(lie)紋，包括表面(mian)的、內部的、顯見(jian)的、隱蔽的裂(lie)紋。高鋁磚裂(lie)紋的成(cheng)因各(ge)不(bu)相同，如成(cheng)型不(bu)當可能(neng)出(chu)現層裂(lie);干燥(zao)、燒成(cheng)過(guo)程中(zhong)收(shou)縮、膨(peng)脹過(guo)大，或收(shou)縮、膨(peng)脹不均都會引起裂紋(wen);燒(shao)成中磚坯受熱、冷卻不(bu)均，出現不(bu)一致的燒(shao)成線變(bian)化或(huo)承(cheng)受過大熱應力也會引起(qi)開(kai)裂。

裂紋(wen)產生的原因則(ze)一般有以下(xia)幾種：

(1)原(yuan)料原(yuan)因;

改善措(cuo)施：高鋁磚(zhuan)的主要礦物相組(zu)成為莫來石、剛玉和玻(bo)璃相。隨著制品中Al?O?含(han)量的增(zeng)(zeng)加(jia)，莫來(lai)石(shi)和剛玉相(xiang)的數(shu)量也增(zeng)(zeng)加(jia)，玻璃(li)相(xiang)相(xiang)應減(jian)少，制品(pin)的耐(nai)火度和高溫性能(neng)隨之提高。實際生產高鋁(lv)磚時，要注意所用的高鋁(lv)礬(fan)土熟料的雜(za)質含(han)量進行控制，按照YB/T5179-2005(高鋁礬土熟料)的(de)要求，K?O和NaO含量<0.35%~0.6%，盡量(liang)采用雜質含量(liang)低和燒結程度好(hao)的(de)原料(liao)進行生產(chan)。

(2)泥料原因(yin)

泥料中(zhong)的臨界(jie)顆粒尺寸(cun)、細(xi)粉(fen)加入量、泥料的混合質(zhi)量都會影響(xiang)高鋁磚半成(cheng)品產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)裂紋。如基質(zhi)料一般由細(xi)粉(fen)組(zu)成(cheng)，燒成(cheng)過程中(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)收(shou)縮，而顆粒一般是產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)膨脹(zhang)，兩(liang)者之間產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)較大的變形(xing)差而引起(qi)內應力，從(cong)而使制品產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)裂紋。

(3)成(cheng)型原因。包(bao)含磚(zhuan)型的(de)原因、成(cheng)型模具設計不(bu)合(he)理、布(bu)料(liao)不(bu)均勻的(de)原因、成(cheng)型操作(zuo)和成(cheng)型壓力的(de)原因

(4)燒成原因

高鋁(lv)磚的(de)(de)燒(shao)結是液相(xiang)燒(shao)結，液相(xiang)的(de)(de)形成(cheng)溫度和液相(xiang)量，燒(shao)成(cheng)時的(de)(de)升(sheng)溫速度、氣氛條件、坯體在燒(shao)成(cheng)過程中產生的(de)(de)收(shou)縮以(yi)及二次莫(mo)來石化(hua)合(he)剛玉再結晶作用會導致不一致收(shou)縮，使制品表面(mian)產生裂紋。

一般有(you)(you)預熱帶裂(lie)紋、燒(shao)成(cheng)(cheng)帶裂(lie)紋、冷(leng)卻(que)帶裂(lie)紋。高(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)產(chan)生裂(lie)紋的(de)原(yuan)因是多(duo)方面的(de)，可(ke)是有(you)(you)一種(zhong)或者幾種(zhong)因素共同(tong)作用，但從實(shi)質(zhi)上來分(fen)析，主(zhu)要由于應力(li)(li)的(de)作用超(chao)過高(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)本身承(cheng)受的(de)應力(li)(li)才(cai)導致裂(lie)紋的(de)發生。實(shi)際生產(chan)過程中由于制品(pin)(pin)物理化(hua)學變(bian)化(hua)而產(chan)生的(de)微(wei)裂(lie)紋有(you)(you)時對制品(pin)(pin)提高(gao)(gao)抗熱震性能是有(you)(you)益(yi)的(de)，就要根據造成(cheng)(cheng)高(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)(zhuan)裂(lie)紋的(de)各種(zhong)因素來進行分(fen)析，作出改善(shan)提高(gao)(gao)制品(pin)(pin)的(de)成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)合(he)格(ge)率。

高鋁磚的應用

高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)主要分為普(pu)通高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)和改性高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)。普(pu)通高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)是(shi)指常用的標準燒(shao)成磚(zhuan)，而改性高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)主要是(shi)指：高(gao)(gao)(gao)荷(he)軟高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)、微膨(peng)脹高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)、低蠕變高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)和磷酸鹽(yan)結合高(gao)(gao)(gao)鋁(lv)(lv)(lv)(lv)磚(zhuan)四種。  &nbsp;      

一、普通高鋁磚(zhuan)。

高鋁(lv)磚的(de)主要(yao)礦(kuang)物組成為(wei)莫來石、剛玉和玻璃相。

普通高(gao)(gao)鋁磚(zhuan)主要用于砌筑(zhu)高(gao)(gao)爐(lu)、熱(re)風(feng)爐(lu)、電爐(lu)爐(lu)頂(ding)、鼓風(feng)爐(lu)、反射爐(lu)、回(hui)轉(zhuan)窯內襯(chen)。除此(ci)之外，高(gao)(gao)鋁磚(zhuan)還廣泛地用于平爐(lu)蓄熱(re)式格子磚(zhuan)、澆注(zhu)系(xi)統用的(de)塞(sai)頭、水(shui)口磚(zhuan)等。

二、高荷軟高鋁磚。

高荷軟高鋁(lv)磚和普通高鋁(lv)磚相比，所不(bu)同(tong)的(de)是基(ji)質部(bu)分和結合(he)劑部(bu)分。

(1) 基質部分除添加(jia)三石精礦外(wai)，按(an)照燒后化(hua)學組(zu)成接近莫(mo)來石的理(li)論組(zu)成，合理(li)引入高(gao)鋁物料(磨(mo)細的高鋁(lv)礬土、工業氧化(hua)鋁(lv)或a-Al2O3 微粉、剛(gang)玉粉、高鋁剛(gang)玉粉)。

(2) 結(jie)合(he)(he)(he)劑(ji)選擇優質球黏土(tu)(tu)等，視品(pin)種不同采用黏土(tu)(tu)復合(he)(he)(he)結(jie)合(he)(he)(he)劑(ji)，或莫來石(shi)質結(jie)合(he)(he)(he)劑(ji)。      

通過(guo)采用(yong)以上辦法，使(shi)高鋁(lv)磚的荷(he)重軟化(hua)溫(wen)度提高50-70℃。

三、微(wei)膨脹高(gao)鋁磚

微膨脹(zhang)高(gao)鋁(lv)(lv)磚是以高(gao)鋁(lv)(lv)礬(fan)土為(wei)主體(ti)原料，添加三石(shi)(shi)(shi)精礦，按(an)照(zhao)高(gao)鋁(lv)(lv)磚生產工藝流程制成。為(wei)使高(gao)鋁(lv)(lv)磚在(zai)使用過程中(zhong)適量膨脹(zhang)，關鍵選擇好(hao)(hao)三石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)和其粒度，控制好(hao)(hao)燒成溫度，使所(suo)選的石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)部(bu)分(fen)莫來石(shi)(shi)(shi)化，殘留部(bu)分(fen)三石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)。殘留的三石(shi)(shi)(shi)礦物(wu)在(zai)使用過程中(zhong)進一步莫來石(shi)(shi)(shi)化( 一(yi)次或二(er)次莫(mo)來石(shi)化)，伴著(zhu)膨(peng)脹(zhang)反(fan)應。選(xuan)擇的三石(shi)礦物以(yi)復合材料為(wei)好。因三石(shi)礦物的分(fen)解溫(wen)度各不相同(tong)。莫(mo)來石(shi)化(hua)產生的膨(peng)脹(zhang)也各有差異，利用此(ci)特征，高鋁(lv)磚(zhuan)因工(gong)作溫(wen)度不同(tong)而有相應的膨(peng)脹(zhang)效應，擠緊磚(zhuan)縫(feng)，提(ti)高磚(zhuan)的整體(ti)(ti)密實性(xing)，從而提(ti)高了磚(zhuan)的抗熔渣滲透能力(li)。

四、低蠕變(bian)高(gao)鋁磚

我國長(chang)期在熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)(lu)(lu)使用的(de)(de)(de)黏(nian)土(tu)磚(zhuan)(zhuan)、高(gao)(gao)(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)考(kao)核指(zhi)標(biao)中，主(zhu)要是(shi)荷重軟化溫(wen)(wen)度，未提出(chu)蝶變(bian)率(lv)的(de)(de)(de)指(zhi)標(biao)要求。經過長(chang)年(nian)使用，出(chu)現(xian)了磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)變(bian)形、開裂(lie)、下沉(chen)等問題，如果熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)(lu)(lu)風(feng)(feng)溫(wen)(wen)提高(gao)(gao)(gao)(gao)，此類問題更加突(tu)出(chu)。隨(sui)著煉鐵高(gao)(gao)(gao)(gao)爐(lu)(lu)(lu)大容積、高(gao)(gao)(gao)(gao)風(feng)(feng)溫(wen)(wen)技(ji)術(shu)及長(chang)壽(shou)化的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，對熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)(lu)(lu)用耐火(huo)材料(liao)提出(chu)了更高(gao)(gao)(gao)(gao)的(de)(de)(de)要求，要求材料(liao)能承受(shou)長(chang)期熱(re)應力和高(gao)(gao)(gao)(gao)風(feng)(feng)溫(wen)(wen)等的(de)(de)(de)作用而不易損(sun)壞。因此要求熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)(lu)(lu)用高(gao)(gao)(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)具有低的(de)(de)(de)蠕變(bian)率(lv)。這(zhe)對熱(re)風(feng)(feng)爐(lu)(lu)(lu)的(de)(de)(de)長(chang)壽(shou)起著重要作用。低蠕變(bian)高(gao)(gao)(gao)(gao)鋁(lv)磚(zhuan)(zhuan)的(de)(de)(de)理化指(zhi)標(biao)如下：

為了解(jie)(jie)決高鋁(lv)磚的抗(kang)蠕(ru)(ru)變性(xing)，采用(yong)添加有益礦物的辦法，利(li)用(yong)所謂的未平(ping)衡反應(ying)來解(jie)(jie)決、當(dang)蠕(ru)(ru)變溫度為1550℃、1500℃ 時添加物(wu)為(wei)石(shi)英、三(san)石(shi)礦物(wu);蠕變(bian)溫度為(wei)1450℃ 、1400℃、1350℃時，添加物為三石礦物，相應引入剛玉、a-Al2O3等;蠕變(bian)溫度為1300℃、1270℃、1250℃ 時，添(tian)加(jia)物(wu)為三石(shi)(shi)礦物(wu)。其中，三石(shi)(shi)礦物(wu)、活(huo)性(xing)氧化鋁等主要以基(ji)(ji)質形式(shi)加(jia)入，基(ji)(ji)質的完(wan)全或(huo)近于完(wan)全莫來(lai)石(shi)(shi)化是關鍵。因為基(ji)(ji)質的莫來(lai)石(shi)(shi)化，必(bi)將(jiang)提高(gao)材料的莫來(lai)石(shi)(shi)含量，降(jiang)低玻璃相含量，而(er)莫來(lai)石(shi)(shi)優異的力(li)學(xue)、熱(re)學(xue)性(xing)能(neng)有(you)利于材料高(gao)溫性(xing)能(neng)的改善或(huo)提高(gao)。

經研究表(biao)明，在高鋁磚(zhuan)的生產中，加入(ru)15%-35%的(de)硅線石(shi)精礦，可制得蠕(ru)變(bian)溫變(bian)為(wei)1400-1450℃的(de)高(gao)(gao)爐(lu)熱(re)風爐(lu)用高(gao)(gao)荷(he)軟、低蠕(ru)變高(gao)(gao)鋁磚。對于蠕(ru)變溫度為1500~-1550℃的低蠕變高鋁(lv)磚，除(chu)添加適量的硅(gui)線(xian)石外，還需加入一定量的莫來(lai)石;或采(cai)用部分電熔剛玉和硅石原料。

五、磷酸鹽(yan)結合高鋁(lv)磚

磷酸鹽結(jie)合高(gao)鋁(lv)(lv)磚是以(yi)致密的特級或一級高(gao)鋁(lv)(lv)礬土熟(shu)料為(wei)主(zhu)要原料，磷酸溶液或磷酸鋁(lv)(lv)溶液為(wei)結(jie)合劑，經半干法機成型后，于400-600℃熱處(chu)理而制成的化(hua)學結合(he)耐火制品(pin)。它屬于(yu)免(mian)燒磚，為避免(mian)在高溫使用過程中(zhong)制品(pin)收縮較大，配料(liao)中(zhong)需要(yao)引入(ru)加(jia)熱膨(peng)脹性原料(liao)，如藍晶石、硅線石、葉蠟(la)石、硅石等(deng)。與(yu)陶瓷(ci)結合(he)的燒成高鋁(lv)相(xiang)比，其抗剝落性更好，但其荷(he)重(zhong)軟化(hua)溫度較低，抗侵(qin)蝕性較差，因此需加(jia)入(ru)少量(liang)的電熔(rong)剛玉(yu)莫來石等(deng)，以強化(hua)基(ji)質。磷酸鹽結合(he)高鋁(lv)磚適(shi)用于(yu)水泥窯、電爐頂和鋼包等(deng)。