轻质高铝砖的回收再利用

河南生产的轻质高铝砖大多采用轻质高铝砖，体积密度1.0g/cm3,Al2O3含量57%~67%,Fe2O2%含量℃,重烧收缩<0.5%(1400℃,2h),荷重软化温度约为1350℃。目前窑炉多采用硅酸铝多晶棉作为衬里，砖砌体与火焰没有直接接触，因此更换的砖块大多因断裂而更换，其理化性能变化较小。

1.结合剂的选择

(1)结合剂的质量要求

匣钵是一种特殊的耐火材料，除了一般耐火材料的高耐火性外.除了机械强度高的性能外，还应具有一定的孔隙率，且透气性好，传热快，高温荷载能力强，重烧体积变化小。

由于瓷罐具有上述许多使用性能，因此对生产罐的粘合剂要求较高，粘合剂应具有良好的分散性和粘合性，可粘合熟料，符合成型性能，干燥强度高，高温性能好，含量接近熟料性能。粘土原料Al2O3含量要高,R2O尽可能少，R2O+RO<2%,Fe2O3%，少含或不含游离SiO较理想的2。

(2)所选结合剂及其理化性能

废轻质高铝砖作为熟料含有Al2O3.为了使粘合剂的化学成分尽可能接近熟料，我们选择贵阳生土矿和揭阳黑泥作为粘合剂。其化学成分见表1，差热分析曲线见图1。

1750℃,重烧收缩<0.5%(1400℃,2h),荷重软化温度约为1350℃。目前窑炉多采用硅酸铝多晶棉作为衬里，砖砌体与火焰没有直接接触，因此更换的砖块大多因断裂而更换，其理化性能变化较小。

1.结合剂的选择

(1)结合剂的质量要求

匣钵是一种特殊的耐火材料，除了一般耐火材料的高耐火性外.除了机械强度高的性能外，还应具有一定的孔隙率，且透气性好，传热快，高温荷载能力强，重烧体积变化小。

由于瓷罐具有上述许多使用性能，因此对生产罐的粘合剂要求较高，粘合剂应具有良好的分散性和粘合性，可粘合熟料，符合成型性能，干燥强度高，高温性能好，含量接近熟料性能。粘土原料Al2O3含量要高,R2O尽可能少，R2O+RO<2%,Fe2O3%，少含或不含游离SiO较理想的2。

(2)所选结合剂及其理化性能

废轻质高铝砖作为熟料含有Al2O为了使结合剂的化学成分尽可能接近熟料，我们选择贵阳生土矿和揭阳黑泥作为结合剂。

生土矿的差热曲线为558℃吸热峰出现，样品燃烧前为白色，硬水铝石与软水铝石的差热曲线相似。其重量分别为3。.3g/c和3.0g/c,所以可以确定贵阳生土矿是硬水铝石，含有少量高岭石。

揭阳黑泥的主要成分是高岭石，含有少量的有机物。

2.结合剂配方的设计

黑泥主要起胶结熟料的作用，而生土矿保证了结合剂中的结合Al2O3的含量。结合剂的原料是球磨15h,料∶水∶球=1∶1.2∶2、对结合剂的性能测试进行了两次，第一次使用两种不同的配方，第二次使用三种不同的配方。

2#配方因Al2O3含量较高，所以烧成温度也较高，在1360℃烧制时，其烧结性能不如1#配方。二次试验结果:吸水率和气孔率比较大，从扫描电镜的图像来看，2#配方形成的莫来石晶相不如1#配方多且均匀。将第一批粘合剂烧结体与第二批粘合剂烧结体进行比较，可以在1360中找到℃延长保温时间1h,莫来石化可以进一步进行两次，所以性能更好。虽然0#配方烧结后莫来石晶相不少，但是因为Al2O3含量较低，在高温下产生较多的玻璃相，因此决定使用1#配方，0#配方仅作为参考配方。

3.确定碗的泥浆参数

(1)熟料颗粒级配

轻质高铝砖含铝量高，理化性能好。废弃的轻质高铝砖被用作熟料，并添加到罐子中。其功能如下:

1)获了调碗所需的多孔组织，以调整坯体的密度，改善坯体组织。

2)降低成型水分，加快干燥速度。

3)减少干燥和烧成收缩。

4)提高气孔率，提高透气性，提高热稳定性。

5)增加烧后箱碗的强度。

匣钵不仅需要一定的密度和机械强度，还需要一定的孔隙率和良好的透气性。因此，应控制熟料的颗粒级配。熟料中的大颗粒具有良好的热性能，在空白中起着骨架作用。根据相关数据，大颗粒也可以防止裂纹的形成或形成方向的改变，以及熟料的内部“点内聚”可释放局部应力的效应。但是，大颗粒过粗会使坯体组织粗糙不均匀；小颗粒可以增加表面能量，有利于坯体烧结，提高密度，但如果颗粒过小过多，会熔化到玻璃相中，增加玻璃相。由于密度大，透气性差，热稳定性下降。根据大多数企业的生产经验，一般认为颗粒级配采用两端大.中间小的方法，可以使外壳体具有良好的组织结构。根据上述理论，并参考日本“三好”我们确定瓷厂的箱碗熟料颗粒等级为8e熟料颗粒等级为:粗粒00.84~2.0e中粒0.15~0.84e0%.15e为40%。

(2)生熟料配比

泥浆中结合剂含量过多，会使毛坯干燥，烧成收缩，容易产生微裂纹。结合剂带来的游离SiO2也会增加，从而降低盒子的热性能。因此，在保证工艺性能的同时，应尽量减少粘合剂的用量。根据这一原则，应选择35种生熟料∶65和40∶60两种。

(3)成型方法和泥浆含水率

泥料含水率为24%，采用旋坯成型。

通过试验研究发现，由于熟料颗粒中微孔较多，容重小，烧结温度高，配方中熟料用量较多，烧结体玻璃相较少，孔隙率和吸水率较高，体积密度较小。

4.轻质高铝砖生产高铝盒的可行性优势：

1)由废弃的轻质高铝砖制成的外壳，因为它含有它Al2O3.内部结构中莫来石较多，分布均匀。此外，由于骨料颗粒的多孔性，它们表现出良好的热性能，平均使用次数接近熔融石英盒。

2)废弃轻质高铝砖属于废弃物利用，来源丰富，加工粉碎容易，制成的价格只有高铝的一半。

3)熟料的颗粒级配合理对外壳性能有很大影响。在配方中，化学成分相同，但熟料颗粒级配不同，会直接影响外壳的内部结构，从而影响其热性能。

4）对于粘合剂的选择和细磨，应尽量选择化学成分与熟料化学成分相似的粘合剂。粘合剂应进行细磨，因为细颗粒具有较大的表面积，这可以确保这些成分能够在熟料颗粒周围完全均匀地分布，从而达到理想的粘合状态。

5)因为游离SiO2在573℃晶体转化伴随着体积的变化，在冷却过程中容易造成外壳开裂。因此，在满足成型性能的情况下，应尽可能少地使用粘土，以减少游离SiO2的带入。