常见刚玉质耐火材料介绍

刚玉耐火材料是指Al2O3含量超过90%的产品，又称氧化铝耐火材料。刚玉硬度高(莫氏硬度等级)，熔点高。这与Al-0键在结构上的牢固性密切相关。因此，a-Al2O3是构成高温耐火材料和高温电绝缘材料的主要物相。

对耐火材料行业而言，刚玉是以铝矾土为主要原料，经矿炉炼制而成的人造材料，可作磨料和耐火材料。纯度高的叫白刚玉，含有少量杂质的叫棕刚玉。

刚玉耐火材料有什么特点？

1.强度和耐磨性高；

2.耐酸性渣的腐蚀和渗透:各种刚玉主晶相为α-Al2O3，具有良好的耐酸性渣的腐蚀和渗透性。炼铁过程中产生的残渣一般为酸性残渣，SiO2含量高，CaO含量低。Al2O3基耐火材料广泛应用于炼钢和炼铁行业，如高炉本体的高铝砖、出铁沟的Al2O3-SiC-C耐火材料(浇注料和捣打料)、炮泥(Al2O3-SiO2-SiC-C)、铁水包和鱼雷罐等。

3.材料和性能的多样性:刚玉的主晶相为α-Al2O3，可与多种氧化物和非氧化物结合，提高了其自身的一些性能，如耐热震性、耐渣(酸或碱)腐蚀性等。

刚玉耐火材料主要分为成型产品和不成型产品。定型产品主要有:1。刚玉耐火产品:氧化铝含量在98%以上。自结合固相烧结高纯刚玉产品以来，结合相主要为刚玉，少量莫来石等。主要用于石油化工气化炉、炭黑反应炉、造气炉、氨分解炉、二级转化炉、耐火陶瓷工业高温超高温窑、冶金工业高温窑等。

刚玉-莫来石制品:采用电熔白刚玉、板状刚玉、电熔莫来石等原料，在原料、混合材料、高压成形、高温窑中烧制。产品相为刚玉，结合相为莫来石。主要用于陶瓷工业的高温烧窑及其推板、烧板等窑具。

结合烧结刚玉砖。

以烧结刚玉为颗粒材料，与刚玉细粉混合制成泥型、干燥、烧成的产品称为再烧结刚玉制品，也称为刚玉熟料耐火材料。

原料:在高纯烧结刚玉产品中，颗粒材料和细粉应采用相同成分的纯刚玉熟料。为生产普通烧结刚玉产品时，为了提高其耐热震性和耐渣性，一般允许添加不到10%的第二组分，使其Al2O3含量保持在90%以上，在刚玉耐火材料的低值范围内。

其次是莫来石，其加入形式有：合成莫来石熟料；或者在配料中加入氧化硅、蒙古土、高岭土、蓝晶石-硅线石精矿粉等，使其在烧成过程中在基质部分合成莫来石。

除了合成莫来石可以以颗粒形式添加外，其他添加剂都是用小于60细粉末添加的。使用H3P04作为结合剂，添加量取决于产品的性能，波动在1%-6%之间。为了提高成型性能，经常添加适量的有机结合剂。

细粉的添加量对产品的密度和强度有明显的影响，细粉从15%增加到45%，产品的密度和强度大幅度提高，在细粉中添加约5%以下的Al2O3超微粉对产品性能的提高具有重要意义。

成型。

成型方法如下：(1)形状复杂、尺寸较大的产品，采用气锤捣打或振动形成；(2)普通产品采用半干高压形成；(3)特殊产品采用特殊设计的模具，采用等静压形成。

烧成。

刚玉熟料必须在高温下烧制。烧成温度在1650-1800℃左右，有时达到1850℃。适当提高烧成温度可以相应提高产品的强度和密度。

结合电熔刚玉砖产品介绍

以电熔刚玉熟料为颗粒材料，以电熔刚玉细粉或烧结刚玉细粉为基质，配合制成电熔刚玉产品。

电熔刚玉的筛选以电熔刚玉和白刚玉为原料时，需要粉碎熔块进行筛选，去除刚玉夹带的硅铁合金和其他杂质成分。白刚玉块应分选成片状结晶的高铝酸盐和其他低熔物，这些杂质矿物密度小，通常浮在刚玉块表层，易于鉴别。

熔铸AZS碎屑越细，其所含玻璃比表面积越大。不需要上述包晶反应，只需要玻璃相的分散性，在相当低的温度下处理，也可以通过单一液相烧结形成坚固的砖。制作再结合AZS砖的关键技术措施，就是使所含玻璃尽量耗尽，发生包晶反应，并与添加的Al2O3组分进行莫来石化。

高温烧制后，锆刚玉砖的显微结构发生了重大变化，主要表现在:

(1)砖基质的细粉状熔铸AZS材料中的玻璃与添加的活性Al2O3，达到莫来石化；

(2)粗粒料玻璃相渗入颗粒表面即与活性Al2O3反应，形成莫来石壳，封闭液相渗入通道，控制包晶反应在颗粒内进行；

(3)粗颗粒中的玻璃渗析完毕，留洞和缝隙。

与砖的体积相比，上述反应的体积效应包括正负两个方面，因此其成品的线膨胀多为0？1.0%莫来石化的基质与颗粒之间的结合是再结合砖具有良好高温力学性能(强度、韧性和热震)的重要条件，其充分发展。结合产品的显微结构基本上是AZS原有结构细节的结合。

棕刚玉含有少量有害成分。棕刚玉含有少量有害成分，会导致产品烧结不良或开裂，使用前应提前锻造。未筛选的硅铁合金在5001000℃氧化成Fez乌和SiOi，含铁矿物氧化成TiOi等产生大体积膨胀，预热后，消除这些氧化反应引起的破坏应力在预热过程中，产品烧成时

配料、混合、成型颗粒材料的配合应遵循紧密堆积原则，采用多级配比，减少中间颗粒，增加细粉量，有利于提高产品密度和烧结。添加一定量的结合剂主要有磷酸铝、磷酸铝、磷酸铝错误、纤维素、纸浆废液等，泥浆混合均匀，水分约3%-4%，需要高压成形，得到致密的砖。

烧制时，电熔刚玉砖纯度高，难以烧结，需在1800℃以上烧制。常用的烧制设备有高温间歇窑或小型高温隧道窑。

刚玉具有抗酸性、碱性炉渣、金属和玻璃熔体的良好稳定性。在高温下使用氧化气氛或在还原气氛中可以获得良好的效果。刚玉制品的基本原料是电熔刚玉或烧结刚玉。为了提高产品的某些性能，一些制造商经常在刚玉材料中添加一些矿物原料，形成锆刚玉砖、铬刚玉砖、钛刚玉砖等复合材料，以提高产品的性能。

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