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(xiàn)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。
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。
高鋁磚是耐火材料定型制品中的一種中檔的耐火磚,屬于中性耐火材料,是用在工業(yè)窯爐的爐襯使用。
區(qū)別高鋁磚的質(zhì)量分不同的鋁含量和體密,高鋁磚的耐火度達(dá)1790℃。也可以加入不同的成分的原料生產(chǎn)出不同材質(zhì)和復(fù)合型耐火磚。加入一定比例的磷酸,經(jīng)過(guò)低溫?zé)Y(jié),可生產(chǎn)成磷酸鹽磚,加入一定比例的碳化硅,高溫?zé)Y(jié)可生產(chǎn)成硅莫磚或是碳化硅磚。加入不同比例的紅柱石、硅線(xiàn)石,可以生產(chǎn)成低蠕變高鋁磚,這三種耐火磚也是根據(jù)不同含量和體積密度來(lái)區(qū)別耐火磚的不同檔次和質(zhì)量。
單從高鋁磚來(lái)說(shuō),鋁含量超過(guò)48%有就都可以叫做是高鋁磚,還有55%、65%、75%、80%、85%不同鋁含量的高鋁磚,可以在不同溫度下在爐襯內(nèi)使用。但高鋁磚不適合在酸性或是堿性爐襯內(nèi)使用,高鋁磚的成分是鋁,生產(chǎn)技術(shù)工藝是按不同比例的高鋁顆粒加入高鋁粉,經(jīng)過(guò)高壓成型、高溫?zé)Y(jié)而成。強(qiáng)度高、熱震穩(wěn)定性好。
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%;