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耐火材料测试与性能分析-含90%和99%氧化铝砖

日期:2023-07-22 浏览:408

耐火材料测试与性能分析-含90%和99%氧化铝砖


含90%和99%氧化铝耐火材料是强度和抗侵蚀性最优异的耐火材料。它们由合成(拜耳法)氧化铝骨料制成,其中一些还添加了特殊抗侵蚀性的电熔氧化铝。表12列出了90% Al2O3质耐火材料的成分和性能。

"电熔氧化铝-莫来石基质 "的类型应用于铸铁厂的槽式感应电炉。电熔氧化铝能够提供极高的抗流动铁水侵蚀性。这种类型的微观结构如图9所示,可以看到电熔氧化铝骨料颗粒(白色带圆形黑色气孔)被含有莫来石相的灰色基质包裹。图9中的圆形气孔是由于使用了树脂浸渍剂(用于抛光)而在表面形成的细节。

"表层氧化铝-刚玉基质 "的类型是由粗颗粒的过烧氧化铝骨料和活性烧结氧化铝粉末制成,形成了 "直接结合"的微观结构,即以氧化铝-氧化铝结合(刚玉-刚玉)为主。这显著提高了其热震稳定性(表12)。这种耐火材料的微观结构如图10所示。在下方区域,有一个片状的氧化铝聚晶颗粒,它与较小的刚玉晶体通过基质相连接。


耐火材料中氧化铝的最高含量限制为96% Al2O3(和3.7% SiO2)。当氧化铝含量更高时,耐火材料无法在常规的燃气窑中达到足够的烧结温度,以获得良好的密度和加热永久线变化率(PLC)。虽然也有Al2O3含量为99%的耐火材料,但它们主要用于低温应用,如化学工业。


铝铬质耐火材料-氧化铬(Cr2O3)作为一种 "烧结助剂",能够在燃气窑温度下实现直接粘结,无需使用二氧化硅作为烧结助剂。这些耐火材料具有非常高的热震稳定性(表12)。

经过烧成的铝铬质耐火材料呈 "红宝石 "红色,这是因为在耐火材料烧成过程中形成了Al2O3-Cr2O3固溶体。后来又开发出了一种 "抗剥落"铝铬质耐火材料,并广泛应用于包括焚化炉在内的许多工业炉中。虽然提高抗剥落性的方法属于专利技术,但可能涉及使用氧化锆(ZrO2)等第二相来增加断裂韧性。



烧成的氧化铝铬砖呈 "红宝石 "红色,这是因为在耐火砖烧成过程中形成了Al2O3-Cr2O3固溶体。 随后开发出了一种 "抗剥落 "氧化铝铬产品,并立即应用于包括焚烧炉在内的许多工业炉中。虽然提供额外抗剥落性的方法属于专利方法,但可能包括使用氧化锆(ZrO2)等第二相来提升抗折强度。


图9 90%的Al2O3砖基于熔融氧化铝


图10 90%的Al2O3砖基于片状氧化铝



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