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第一代抗剥落高铝砖的优缺点及应用

编辑:耐火浇注料   时间:2021-06-17    浏览:   
2021年 6月 17日 20世纪80年代,中国建筑材料科学研究院和宜兴耐火器材厂合作开发了抗剥落高铝砖,大量用于冀东、宁国、 珠江、江西等新型干法水泥厂。



第一代抗剥落砖采用高铝矾土和锆英石为原料,物料配比为矾土:锆英石=(80%〜95%):(20%〜5%),制砖料配 比为粗颗粒:细颗粒:细粉=1:1:1,以桃胶为结合剂,浇注料 经混练、成型后,在1420℃左右烧成,再经检验制得抗剥落高 铝砖。抗剥落高铝砖的主要原理是利用烧结中氧化铝和锆英石的反应(3Al2O3+2ZrSiO4=3Al2O32SiO2+2ZrO2), 通过形成莫来石和斜锆石来提高材料的抗热震性。如图1 所示是对抗剥落高铝砖进行电镜分析所得结果。

经电子探针检测,图8-35(b)中144点为氧化锆,143点为锆英石。

由图8-35可知,加入的锆英石粒子的粒径为50〜60μm。烧成中,高铝矾土和锆英石粒子发生了反应,形成了莫 来石和斜锆石。但是,反应只在锆英石的表面进行,锆英石的内核没有改变,表面反应层的厚度为5〜10μm。

第一代抗剥落高铝砖的工艺要点是控制烧结温度和锆英石的粒度,产生一定数量的斜锆石,获得适宜的耐压强 度。

抗剥落高铝砖抗热震性较高的一个原因是由于高铝矾土和加入的锆英石发生反应,形成莫来石和斜锆石,且因氧 化锆的相变产生微裂纹所致。抗剥落砖的荷重软化温度交货指标是>1470℃,耐火浇注料 荷软实物指标应为1470〜1500℃。所 以,抗剥落高铝砖的烧成温度应该控制在1450℃以下。如果烧成温度过高,烧成中一部分砖坯就会受压变形,砖形尺 寸就难以控制。

抗剥落高铝砖抗热震性较高的另一个原因是该砖的耐压强度只有45MPa。因强度很低,有利于提高抗热震因 子。

此外,抗剥落砖中含有一定数量的ZrO2。受到侵蚀后,一部分ZrO2会熔于液相,提高液相黏度而延缓 侵蚀。所以,抗剥落砖的抗侵蚀性有可能优于普通高铝砖。

第一代抗剥落高铝砖的缺点在于因烧结温度过低,砖中的氧化铝未能和锆英石完全反应,形成莫来石的松散效益 没有充分释放,造成砖的高温体积稳定性不佳,耐磨浇注料 限制了材料在高温条件下的使用。所以,第一代抗剥落砖在大中型水 泥预分解窑中的分解炉、窑尾烟室、窑内分解带、窑门罩和冷却机热端等温度较低的部位都得到了成功的应用。但 是,抗剥落高铝砖在水泥回转窑内过渡带和窑内冷却带等温度较高的部位就容易出现问题。
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