高鋁磚的高溫性能你知道多少

高鋁耐火磚是砌筑高溫窯爐及熱工設備內襯使用最廣的一種耐火磚磚型，您知道高鋁耐火磚的性能是什么嗎？

高鋁耐火磚簡稱高鋁磚，他的主要礦物組成是莫來石、剛玉和玻璃相。隨著高鋁磚Al2O3含量的增加,莫來石和剛玉相的數量也增加,玻璃相相應減少,制品的耐火度和高溫性能隨之提高。玻璃相的數量增加和黏度降低均會破壞高鋁磚的結構,尤其是KO、NaO的存在不僅使生成液相的溫度降低,而且使液相黏度下降,導致制品的高溫強度迅速下降。對于Al2O3含量低于72%的高鋁制品,唯一的高溫穩定相是莫來石,它隨Al2O3含量增加而增多;對于Al2O3含量在72%以上的高鋁制品,高溫穩定晶相是莫來石和剛玉,隨著Al2O3含量增加,剛主量增多，莫來石量減少，相應地提高了制品的高溫強度。

因此高鋁磚根據AL2O3含量的高低分為三級，一級高鋁磚Al2O3大于75%；二級高鋁磚Al2O3為60%-75%；三級高鋁磚鋁含量為48%-60%，Al2O3低于48%的統稱為粘土磚。


三級高鋁磚和粘土磚性能相近,其主晶相為莫來石和玻璃相。由于其高溫性能較黏土磚的好,能用黏土磚的場合均可使用三級高鋁制品,二級高鋁磚的主晶相為莫來石。該類制品的高溫性能要明顯優于粘土磚:一級高鋁磚的主晶相是莫來石和剛玉，由于剛玉的化學穩性和耐火性比莫來石高，因此制品中剛玉含量越高，制品的耐高溫性和抗侵蝕性就越高。但剛玉的熱膨脹系數遠遠大于莫來石，因而剛玉含量越高，它的抗熱震性隨之降低。

高鋁磚的重要工作性質是荷重化溫度和高溫蠕變性,荷重軟化溫度隨制品的AL2O3含量的增加而提高,如下圖所示。Al2O3含量在70%以下高鋁磚,荷重軟化溫度取決于莫來石晶相與液相間的數量比例、Al2O3含量在70%-90%之間的莫來石-剛玉制品，隨著Al2O3的提高，荷重軟化溫度提高不明顯,這是由于原料中Fe2O3、TiO2成分隨著Al2O3的增加而稍有增加，改變了高溫液相的數量和性質，高溫下莫來石晶相部分軟化,剛玉數量雖有增加,但不能形成骨架，因而導致荷重軟化溫度無明顯提高。只有當制品中Al2O3含量大于90%,甚至達到95%以上時,制品中的主晶相是剛玉,晶粒之間直接結合率明顯提高,液相只是存在于晶粒間的空隙中,其荷重軟化溫度才顯著提高。

高鋁磚的高溫蠕變性用蠕變速率來表示。一級和二級高鋁磚的扭轉蠕變速率相近,在1200℃下,其蠕變速率為0.25~0.29×10-5R.h,而三級高鋁磚在相同溫下則為3.5×10-5r·h,比一級和二級等高鋁磚高10倍。物相分析表明,一級、二級高鋁磚中玻璃相量7%~9%，三級高鋁磚為20%，蠕變速率不僅與玻璃相量有關,而且與玻璃相的組成及其高溫黏度有關。三級高鋁磚在1200℃時液相粘度只有一級高鋁磚的一半，二級高鋁磚的26%。因此三級高鋁磚的蠕變行為，玻璃相起主導作用,而一級、二級除玻璃效應外,晶界蠕變起重要作用、晶相間的直接結合率越高,晶界蠕變作用越明顯。顯然,在生產中提高原料純度,改變基質的化學、礦物組成,滅少玻璃相數量及調整玻璃相組成,是提高高溫蠕變性的關鍵。同時也能改善高溫體積穩定性和抗渣性能。

高鋁磚的熱震穩定性差,與制品的物相組成密切相關。在生產中,通常采用調整泥料的顆粒組成,改善制品的顆粒結構特征等措施來適當提高其熱震穩定性。在配料中加入適量的合成堇青石，鋯英石微粉等,制造高熱震穩定性高鋁制品,取得一定成效。

高鋁磚廣泛應用于冶金、機械制造、石油化工、動力以及輕工等工業生產領域所用的熱工設備的內襯材料。