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电熔锆刚玉砖制作工艺及在玻璃窑炉的使用标准

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电熔锆刚玉砖制作工艺及在玻璃窑炉的使用标准

发布日期:2019-03-09 编辑:瑞道小编 点击:

电熔锆刚玉砖就是将氧化铝矾土等原料在电炉中熔融后冷却固化的产物,其有工艺简单、流程短、产品成本低等优点。因电熔刚玉品种的不同,熔炬过程中可加入不同的还原剂。接近刚玉熔点(2100℃)时的氧化铝熔体的结构与刚玉砖类似,这种熔体冷却时结晶成为刚玉砖。刚玉砖熔化时,熔体的摩尔体积增大23.5%,熔化热为109.2KJ/mol,随着熔体温度的升高,其密度降低。


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  通常说的“熔融氧化铝”一般是指电熔白刚玉。它是以工业氧化名或煅烧氧化铝为原料,在电弧炉内高温数字化而成,其Al2O3含量一般大于98.5%,呈白色,晶体巨大,多孔,显气孔率6%——10——,主晶相为a- Al2O3,晶体为长条形和菱形,是制作高档耐火材料的重要原料,也广泛应用于磨料行业。

  虽然工业氧化铝的Al2O3含量为98.5%以上,但还有少量的Na2O、SiO2和微量的Fe2O3。电熔过程虽然对制取白刚玉有一定净化提纯作用,但不能将这些杂质完全排除。其中,Na2O与Al2O3在熔融状态下生成β? Al2O3的熔点低、密度小,因此,熔块冷却结晶时偏析于熔块的上中部。虽然通过碎选可以剔除,但仍然会有少量残存在刚玉熔体中,严重影响刚玉的耐火性能,因此,对工业氧化铝中Na2O的含量必须严格控制。

  为了消除或减弱Na2O的危害性,加入石英砂或者氟化铝。前者使β? Al2O3成为霞石,后者促进Na2O挥发。


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  致密电熔刚玉是以工业氧化铝为原料,加入外加剂后在电弧炉中熔融而成。其外观呈灰色、灰黑色或灰白色,Al2O3不小于98%,显气孔率较电熔白刚玉低,一般不大于4%,体积密度不小于3.8g/cm?。致密电熔刚玉砖是一种新型的高级耐火材料,耐酸、耐碱、高温下体积稳定,具有颗料致密、气孔率低等特点。

  由于操作和精炼时间不合适,在工业氧化铝熔炼时则可能使Al2O3过还原,生成碳化物。碳化物是刚玉砖熔块中的有害杂质,遇水或在潮湿的边个气中存放会发生水解反应放出甲烷(CH4),而使刚玉颗粒粉化;与酸作用又会发生酸解。所以,用含有碳化物的刚玉原料制成的浇注料或捣打料在烧烤时就会开裂。

  电熔亚白刚玉又称矾土基电熔刚玉砖或高铝刚玉砖。它是在还原气氛和控制条件下,由轻烧的特级或一级铝矾土松体料在电弧炉内熔融时加入还原剂、沉降剂以及脱碳剂,脱除SiO2、Fe2O3和TiO2等杂质,熔炼后得到的一种刚玉材料。其理化指标与致密电熔刚玉砖相当,颜色也相近,Al2O3含量一般在98.0%以上,显气孔率小于4%;刚玉结晶一般为粒状,尺寸1——15mm;主要杂质矿物为六铝酸钙(CA6)、金红石、钛酸铝及其固溶体;是仅次于电熔白刚玉砖和电熔致密刚玉砖的新型耐火材料。


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  电熔刚玉砖的生产在近十多年来增加了近一倍,除了石油化工、化肥等工业对刚玉砖的需求增大外,钢铁工业连铸用长水口、中间包整体塞棒和浸入式水品口等也转向使用Al2O3-C质耐火材料,其中的氧化铝质原料大都采用电熔刚玉,高档的不定形耐火材料也用大量的电熔刚玉做骨料和粉料。

  电熔刚玉砖是作为一种高档耐火材料,具有很高的耐火度,耐腐蚀性,抗渣性,抗冲刷性和高温强度,广泛应用于各种冶金设备和高温炉子,各种涂抹料,捣打料也均以电熔刚玉作为原料加入,以提高其性能。熔铸刚玉制品的生产,尤其是熔铸刚玉砖生产应用更为广泛。但熔铸刚玉砖的和产工艺:熔炼—制品浇铸—冷却退火—机械加工,这其中的各个工艺过程都会对产中质量造成很大的影响,直接会影响高温热工设备的使用寿命。因此,电熔刚玉以及熔铸刚玉砖的生产工艺需要进一步发展和完善,朝着机械化生产的方向迈进。


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