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刚玉耐火砖及相关产品介绍

发布时间:2021/11/23 14:08:51 点击率:


刚玉砖,是一种氧化铝含量在90%以上的耐火砖。主晶相为刚玉的产品。常温耐压强度极高(340MPa)。高荷重软化起始温度(超过1700℃)。具有良好的化学稳定性,对酸、碱矿渣、金属及玻璃液体等有较强的抗性。热冲击稳定性与其组织结构有关,致密制品的耐蚀性好,热震稳定性差。

铬刚玉砖的性能设计
该理论认为,利用Al2O3/Cr2O3配比的配制铬刚玉砖可用于生产。但是,在直接用刚玉原料与Cr2O3粉末配制铬刚玉砖时,Cr2O3粉末的用量受到限制。如需增加铬刚玉砖中Cr2O3含量,这就要求先把Cr2O3和Al2O3粉末预先混合,再预先合成。
Al2O3-Cr2O3砂(实际为铝铬固溶体),再添加Al2O3-Cr2O3粗颗粒。
但铬刚玉砖的抗热稳定性随Cr2O3含量的增加而降低。因此,可以通过添加单斜晶氧化铝等技术措施,在铬刚玉砖中产生微裂,使高Cr2O3含量的铬刚玉砖内部热应力得到释放,从而改善其耐热稳定性。
铬刚玉砖一般是陶瓷结合的,也有高纯度铬铝固溶结合的两种形式。两者主要区别在于抗热震、抗腐蚀。
其一,抗热震性差,耐腐蚀能力有限;后者则表现出较好的抗热震、耐腐蚀。
有烧结刚玉砖和电熔刚玉砖两种。采用烧结氧化铝和电熔刚玉或Al2O3/SiO2比高的铝矾土熟料,经烧结制成氧化铝。还可以用磷酸或其它粘结剂,制成不烧刚玉砖。本产品主要应用于高炉炼铁热风炉.钢外精炼炉.滑水装置.玻璃熔窑及石化工业炉等。

冶炼高炉.热风炉,石油化工二段炉.汽化炉.造气炉.裂解炉.陶瓷.建材.军工.科学研究及各类高温加热炉。各窑的刚玉砖除受各种工艺条件限制外,还受高温高压及炉渣及还原性强气体的侵蚀及破坏。该方法使刚玉砖受到化学腐蚀,结构破坏,使刚玉砖的使用寿命下降。
高温化学反应:氧化铝的熔点为2050℃,在高温下氧化铝与其它氧化物发生反应后形成的熔融曲线.熔融温度呈下降趋势,仅与氧化铝形成连续固熔体,其固熔区位于两氧化物熔点之间。

刚玉砖中的主要杂质是硅石和铁氧化物。用Al2O3-SiO2-FeO三元体系相图,其低熔点仅为1205℃,即在1200T以上形成玻璃相。
钛氧化铌、氧化钛能降低氧化铝产品的熔点,同时对铝氧化物产品起到助烧作用。氧化铝会在烧结过程中与氧化钛、铌形成钛酸铝或铌酸铝。
五氧化二钒为低熔点氧化物。氧化铝晶体的晶界在低温下溶解,从而使晶粒从中分离出来。此外,五氧化二钒在氧化气氛中生成了低熔点的钒酸钙(618℃),并在弱还原气氛中生成易挥发的钒酸钙。五氧化二钒对刚玉砖的破坏作用在于,刚玉颗粒间产生五氧化二钒析晶,导致裂纹,进而发生结构爆裂及大面积剥落。
钠-硫化物对刚玉砖的侵蚀是在过程气体中凝固的氧化钠,刚玉砖在1000℃被腐蚀。

使刚玉中的Al2O3转换成P-Al2O3,这种晶体形态的变化会导致砖块体积急剧膨胀(约26%),导致刚玉砖表面出现开裂和剥落。
温度低于1000℃时,Na2O和SO3能与硅线石和莫来石反应,生成黝方石和β-Al2O3,体积增加86%左右,使砖发生剥落。
应用范围:电熔型刚玉砖主要用于需要耐磨、耐高温的工业窑炉的关键部位,如钢铁推杆冶金炉用的滑轨砖、步进式加热炉的出钢槽、垃圾焚烧炉衬里、石油化工行业窑炉内衬、轧钢机底部、氨合成炉的二级转化器。

采用SiAlON合成刚玉砖
电熔法结刚玉砖的主要原料是电熔体致密刚玉.电熔白刚玉.工业硅粉末.金属铝粉.烧结氧化铝微粉。配制中的骨料为致密刚玉和白刚玉,临界粒度5毫米;基质部分为白刚玉细粉.烧结氧化铝微粉(平均粒径<3μm).工业硅粉.金属铝粉及少量添加剂,按生产配方预混。
把不同粒度的刚玉骨放入混磨机内,干燥混匀数分钟,然后加入粘合剂溶液,然后加入细粉10~30min,共混30~60min。按砖的类型,泥料在振动成型或摩擦成型。采用电干燥窑干燥刚玉砖坯体,干燥后坯体剩余水分≤0.05%。窑车以立式装坯,坯体接触表面垫刚玉砂,坯体间距约15mm左右。窑车入窑后,通向高纯氮,升温速度每小时不超过150℃;在500~1500℃时,调节氮气流量,保持窑内正压运行,每小时升温速率不超过100℃,在在氮气气氛中冷却到700℃以下,在1500℃时自然冷却到常温。

高密度电熔性刚玉砖的开发与应用
现代工业的高速发展,使石油化工、冶金等行业对耐火材料提出了更高的要求,以使其在高温下具有较好的热稳定性和抗蚀性。因此,我们研制了致密99电熔刚玉砖,并应用于加热炉中,取得了较好的效果,不仅强度上有突破,而且抗热冲击性能也有了很大的提高。
1.致密99电熔刚玉砖的研制。
采用澳大利亚电熔刚玉砂,Al2O3>99.3%,SiO2<0.2%,Na2O+K2O<0.2。
气孔率<6%,粒径0.088~5毫米,每一步都是通过严格的除铁工艺,按照6级粒径配成的混合,每一步都要混练成。
2~3分钟,待充分混练并勾出,加入适量无机有机结合剂,混练3min,再加入Al2O3粉末(10%~20%)混练3~5min,然后置入清洁容器中。
~48h。
坯体在金属模腔内经机压成型,取下坯体后经干燥处理,强度可达5MPa,并在燃料油节能高温倒焰窑中,升温速率为室温~700℃,
在700~1100℃的温度为14h,1100~1800℃为5~7h,保温6~8h,停窑降温至900℃强制冷却。
用该工艺生产的99号电熔刚玉砖经检验,各项性能指标均达到技术要求。
2.应用
开发的99型电熔刚玉砖是石油化工行业高温高压气化炉的一种较理想的内衬材料,完全满足了国内各类加压合成铵气化炉的技术要求。国产30万t合成铵重油加压气化炉有望替代进口99刚玉砖,具有较好的应用前景。

买刚玉砖要注意哪些?
我们都知道,不同材料的耐火砖性能不同,刚玉砖也不一样。所采用的原料不同,其性能也存在一定的差别,例如棕刚玉、白刚玉、黑刚玉等。所以在购买刚玉砖时,客户提供的刚玉砖指标都要求耐火砖生产商在生产制造之后提供同样的质检报告,以确保刚玉砖达到客户要求的各项指标。

刚玉石的尺寸说明
购买刚玉砖时,客户有标准砖型.有异型砖型,有些是需要厂家设计和加工的耐火砖,所以要保证生产的刚玉砖的尺寸符合图纸要求,可以达到现场施工的砌筑要求。对预砌体耐火砖,在预砌过程中作加工处理和标识处理,出货时也要作标记,以方便砌筑现场施工。
刚玉砖厂。
刚玉砖属高档耐火砖,作为刚玉砖的购买者,购买普通刚玉砖需要提供刚玉砖的性能指标.尺寸规格等信息,刚玉砖生产厂家就可以生产加工,但对于一些特殊的刚玉砖,例如电熔刚玉砖.铬刚玉砖并不是每个生产商都可以加工生产的,这些刚玉砖需要特定的耐火砖配方和加工工艺,所以在选择耐火砖厂家的时候,这些都要知道。

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