20世紀(jì)20~30年代,英國(guó)、美國(guó)對(duì)印度及本國(guó)的硅線(xiàn)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(guó)將用一水鋁石制造的磚稱(chēng)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(jià)格高,使用受到限制。
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(lái)石、剛玉和玻璃相。莫來(lái)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(qiáng)度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在,熔點(diǎn)為2050℃,硬度為莫氏9級(jí),呈粒、柱狀晶體,有良好的化學(xué)穩(wěn)定性,對(duì)酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
高鋁磚主要由鋁土礦熟料等材料制成,經(jīng)高溫混合、成型、干燥、燒結(jié)。高鋁磚的氧化鋁含量因比例而異。一般含量穩(wěn)定在48%-80%,高氧化鋁含量可達(dá)90%,耐火溫度可達(dá)到1770℃。
高鋁磚通常三個(gè)級(jí)別:
高鋁磚:AL2O3含量大于75%;
二級(jí)高鋁磚:AL2O3含量65%~70%;
三級(jí)高鋁磚:AL2O3含量55%~60%;
高鋁磚的應(yīng)用領(lǐng)域:
1、鋼鐵制造業(yè):高爐、熱風(fēng)爐、電爐、鋼包、中間包、加熱爐、精煉爐、加熱爐、退火爐、沖天爐;
2、有色金屬工業(yè):冶煉爐、精煉爐、反射爐、轉(zhuǎn)爐;
3、建材行業(yè):水泥窯、玻璃窯、陶瓷窯、石灰窯、窯車(chē)、隧道窯;
4、能源與焚燒:焦?fàn)t、循環(huán)流化床鍋爐、炭素焙燒爐、焚燒爐。
在高鋁磚的生產(chǎn)過(guò)程中,一些常見(jiàn)的鋁含量的高鋁磚的鐵含量是固定的,例如,48%高鋁磚原料采用 60%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 3.0%以?xún)?nèi);55%高鋁磚原料采用 65%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.5%以?xún)?nèi);65%高鋁磚原料采用 75%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.2%以?xún)?nèi);75%高鋁磚原料采用 85%高鋁礬土熟料,鐵含量需在 2.0%以?xún)?nèi);80%高鋁磚原料采用 88%高鋁礬土熟料,鐵含量則要在 1.5%以?xún)?nèi)。所以,嚴(yán)格的控制鐵含量對(duì)高鋁磚的質(zhì)量是非常有必要的。
如何控制高鋁磚中的鐵含量不僅要從原料上進(jìn)行控制,而且在生產(chǎn)工藝上也要進(jìn)行控制,目前原料生產(chǎn)廠(chǎng)商通常通過(guò)選礦提純、除鐵等工藝來(lái)控制原料中鐵含量,以滿(mǎn)足生產(chǎn)不同等級(jí)高鋁磚的要求,確保高鋁磚能在相應(yīng)環(huán)境中發(fā)揮良好性能,而生產(chǎn)過(guò)程中也要對(duì)原料配比進(jìn)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(gè)質(zhì)量,而且,在其他耐火材料的生產(chǎn)過(guò)程中也是非常有必要的。