[其他]制作优质高铝耐火材料的一种方法

说明书

一、本法涉及高铝耐火材料的原料配方和产品的使用

1、对氧化铝含量的信条

科学进入耐火材料工业部门迟晚，在该部门或产品使用户，不免产生一些信条，例如对氧化铝含量的信条，认为“氧化铝的含量越高，使用性能越好”。这对粘土砖来说，耐火度和高温强度随氧化铝含量的增加而改进，一般是正确的。

尤当渣侵严重的情况下，为了迎合氧化铝含量的增加，牺牲结构紧密性时，这个信条的执行，即使在粘土砖范围内，会导致失望的后果。当有人把“增高氧化铝含量应必定得到改进”的信条扩大到高铝砖范围内时，后果就会更加失败和浪费。

多年前由相当比例的铝矾土和粘土组成并得到总的氧化铝含量在50～55%范围内的许多耐火材料，由于它们的氧化铝含量比铝质粘土砖较高，在价格上相当便宜，吸引了钢铁工业的爱好，因为当时蠕变试验还没有当作质量评价的一个重要因素。这种材料，尤其是作热风炉用砖，曾产生严重的实际教训，这些耐火材料已不客气的名为“掺杂的砖”，显示它们所含结合粘土的抗蠕变特性，在高应力情况下，总的氧化铝含量较高，几乎是不相干的，因为所存在的氧化铝组分几乎是孤立存在，而不是微小的基质的一部份。

优质高铝耐火材料，不仅要求Al₂O₃含量高，更重要的是要求杂质含量要低，即纯度要高。Al₂O₃含量虽低（如在60%左右），但杂质含量也低的高铝产品优于Al₂O₃含量虽高（如在80%左右），同时杂质含量也高的产品。

原料是耐火产品的质量基础。寻找Al₂O₃含量适当，同时纯度较高的高铝原料并使其特性充分地发挥，对生产优质高铝耐火材料具有重大的意义。

2、红柱石的制砖特性

红柱石是属于硅线石族的高铝原料。硅线石族原料包括兰晶石、硅线石和红柱石。兰晶石和硅线石烧火时体积变化（膨胀）较大，所以不经予烧成熟料是不能直接制砖。唯有红柱石在烧成中的体积变化（+3.6%）不大，可以直接制砖。另外，它的纯度高（红柱石矿体一般含10%以下的红柱石，经水洗、湿筛、浮选、磁选后达到高纯度），在高温下易生成莫来石。由于莫来石相决定着耐火材料性能和使用状况，红柱石在高温稳定性、高温强度（荷重软化点）和均一性等方面具有相当的优点（见说明书附图）。由于它不烧能用，在节能上具有非常重大的经济意义。各种耐火原料煅烧成熟料的能耗如表1所示：

表1.    原料煅烧能耗表

原料 煅烧温度（℃） 能耗Btu×10⁶/T

镁石    1900～2000    6～52

莫来石    -    19

铝矾土（85～90%）    1700～1800    13

铝矾土（70%）    1700    9

铝矾土质高岭土    1650～1700    8

高岭土    1500～1650    7

一水铝石    -    5

粘土    1350    4

红柱石    无    无

所以说红柱石是不烧能用的优质省能耗的耐火原料。

3、红柱石的应用范围

（1）热风炉

①上部格子砖    ②球顶    ③燃烧竖井

（2）高炉

①炉身和炉腹砌砖    ②热风围管    ③摆动式流槽    ④旋转式流槽    ⑤铁水沟和渣沟

（3）包罐

①大容量的包罐（渣线）    ②鱼雷形铁水包（底部和渣线）    ③钢厂钢包    ④连注中间包

（4）其他应用

①电炉顶    ②均热炉盖    ③吹氩喷咀    ④炭素阳极焙烧炉

（5）各种工业用异型砖

①烧咀体    ②燃烧室    ③水泥窑（燃烧带的前后带，燃烧带是用碱性砖砌）    ④烤铜炉    ⑤玻璃炉某些部位的砌砖    ⑥烧陶瓷产品用的窑用支架砖    ⑦不定形耐火材料

（6）不定形耐火材料

①热风炉、高炉和上列各种用途的浇注料和喷射混合料    ②同等应用的捣打料    ③铸造砂