中國的鋁土礦(亦稱鋁礬土)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,有一個穩(wěn)定的化合物——莫來石(3Al2O3、2SiO2),用人工可制造出接近理論成分的莫來石礦物相,故又單列出莫來石制品。
莫來石和剛玉是構(gòu)成高鋁磚的主要晶相。莫來石的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)使磚具有良好的高溫強度;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、美國對印度及本國的硅線石族原料進(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。美國將用一水鋁石制造的磚稱為高鋁磚。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;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石、剛玉和玻璃相。莫來石理論組成為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)出較好的強度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在,熔點為2050℃,硬度為莫氏9級,呈粒、柱狀晶體,有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
按外形分類:?從外形上來看,?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,?會選擇不同的外形,?有時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。?
此外,?高鋁磚還可以根據(jù)其性能特點進(jìn)一步細(xì)分,?例如普通高鋁磚、?低蠕變高鋁磚、?高荷軟高鋁磚、?微膨脹高鋁磚、?磷酸鹽結(jié)合高鋁磚等。?這些分類反映了高鋁磚在性能、?用途上的差異,?滿足了不同工業(yè)應(yīng)用的需求。