中國(guó)的鋁土礦(亦稱(chēng)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。
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(chēng)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。
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。
高鋁磚主要由鋁土礦熟料等材料制成,經(jīng)高溫混合、成型、干燥、燒結(jié)。高鋁磚的氧化鋁含量因比例而異。一般含量穩(wěn)定在48%-80%,高氧化鋁含量可達(dá)90%,耐火溫度可達(dá)到1770℃。
高鋁磚通常三個(gè)級(jí)別:
高鋁磚:AL2O3含量大于75%;
二級(jí)高鋁磚:AL2O3含量65%~70%;
三級(jí)高鋁磚:AL2O3含量55%~60%;
在高鋁磚的生產(chǎn)過(guò)程中,一些常見(jiàn)的鋁含量的高鋁磚的鐵含量是固定的,例如,48%高鋁磚原料采用 60%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 3.0%以?xún)?nèi);55%高鋁磚原料采用 65%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.5%以?xún)?nèi);65%高鋁磚原料采用 75%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.2%以?xún)?nèi);75%高鋁磚原料采用 85%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.0%以?xún)?nèi);80%高鋁磚原料采用 88%高鋁礬土熟料,鐵含量則要在 1.5%以?xún)?nèi)。所以,嚴(yán)格的控制鐵含量對(duì)高鋁磚的質(zhì)量是非常有必要的。
按外形分類(lèi):?從外形上來(lái)看,?高鋁磚主要分為標(biāo)磚、?普通磚、?楔形磚、?異形和特異形磚。?根據(jù)使用部位的不同,?會(huì)選擇不同的外形,?有時(shí)如果窯爐的部位比較特殊,?還可以定制異型磚高鋁磚進(jìn)行使用。?