刚玉耐火砖的结合基质的设计
高铝砖的制造工艺,主要是在不同的高温使用条件中,选择骨料颗粒和结合基质;对于已选定了的骨料颗粒和结合基质而言,则主要是考虑能够适合在特定高温条件下使用的制品的气孔尺寸和气孔率的大小。
为了获得高温性能和抗热震性都好的高铝砖、刚玉耐火砖,应做到以下几点:
(1)通过有针对性的优化组织结构,尤其是涉及结合基质的组织特性。
(2)当用含粘土矿的天然原料进行结合时,只有那些随骨料颗粒而生长的莫来石针状晶体,形成几乎无玻璃相的结合基质的情况下,才能在具有足够高的抗热震性的同时得到良好的高温性能。
(3)当通过α—刚玉的Al2O3,再结晶进行结合时,要使用高纯度、易烧结的细颗粒铝氧才能生产高温性能和抗热震性都好的刚玉耐火砖。当通过加添加剂的铝氧产品形成α—Al2O3,再结晶结合时,可在有利的技术经济条件下获得优良的刚玉耐火砖,此时只需1600℃或更低一些的温度烧成。
为此,应按下述工艺进行刚玉耐火砖的结合基质的设计:
(1)用优质含粘土矿物的天然原料进行结合,其中一部分原料以泥浆的形式加入。
(2)在1700~C以上烧成时,可使用细刚玉粉或轻烧工业氧化铝,使a-A1203,再结晶来实现结合基质的形成。
(3)在烧成温度大大低于1700℃时,可使用有添加剂的轻烧氧化铝产品,使。α-A1203,再结晶进行结合。
此外,选用预合成的结合基质组分制造耐火砖,可以提高耐火砖的抗侵蚀性能。