高鋁磚和多熟料粘土磚的生產(chǎn)工藝類似,不同之處在于配料中熟料比例較高,可高達90~95%,熟料在破碎前需分級揀選和篩分除鐵,燒成溫度較高,如Ⅰ、Ⅱ等高鋁磚用隧道窯燒成時一般為1500~1600℃。
中國生產(chǎn)實踐證明,高鋁熟料在破碎前嚴格揀選分級、并分級貯存,采用礬土熟料和結合粘土共同細磨方法,可提高產(chǎn)品質量。
高鋁磚(high alumina brick)
利用天然高鋁原料加入部分結合粘土制成的Al2O3含量大于48%的鋁硅系耐火制品。
用鋁硅系原料生產(chǎn)的耐火材料中,以Al2O3為主要成分劃分的磚有高鋁磚、莫來石磚及剛玉磚。
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。
莫來石和剛玉是構成高鋁磚的主要晶相。莫來石的網(wǎng)狀結構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性能,并且隨Al2O3含量的提高而越加明顯。
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℃。具有針狀結晶,呈網(wǎng)絡交叉結構,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,有良好的化學穩(wěn)定性,對酸、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)別高鋁磚的質量分不同的鋁含量和體密,高鋁磚的耐火度達1790℃。也可以加入不同的成分的原料生產(chǎn)出不同材質和復合型耐火磚。加入一定比例的磷酸,經(jīng)過低溫燒結,可生產(chǎn)成磷酸鹽磚,加入一定比例的碳化硅,高溫燒結可生產(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區(qū)別耐火磚的不同檔次和質量。
如何控制高鋁磚中的鐵含量不僅要從原料上進行控制,而且在生產(chǎn)工藝上也要進行控制,目前原料生產(chǎn)廠商通常通過選礦提純、除鐵等工藝來控制原料中鐵含量,以滿足生產(chǎn)不同等級高鋁磚的要求,確保高鋁磚能在相應環(huán)境中發(fā)揮良好性能,而生產(chǎn)過程中也要對原料配比進行把控,從而減少高鋁磚中的鐵含量,這樣不僅是高鋁磚的一個質量,而且,在其他耐火材料的生產(chǎn)過程中也是非常有必要的。