高铝砖的高温性能你知道多少

高铝耐火砖是砌筑高温窑炉及热工设备内衬使用最广的一种耐火砖砖型，您知道高铝耐火砖的性能是什么吗？

高铝耐火砖简称高铝砖，他的主要矿物组成是莫来石、刚玉和玻璃相。随着高铝砖Al2O3含量的增加,莫来石和刚玉相的数量也增加,玻璃相相应减少,制品的耐火度和高温性能随之提高。玻璃相的数量增加和黏度降低均会破坏高铝砖的结构,尤其是KO、NaO的存在不仅使生成液相的温度降低,而且使液相黏度下降,导致制品的高温强度迅速下降。对于Al2O3含量低于72%的高铝制品,唯一的高温稳定相是莫来石,它随Al2O3含量增加而增多;对于Al2O3含量在72%以上的高铝制品,高温稳定晶相是莫来石和刚玉,随着Al2O3含量增加,刚主量增多，莫来石量减少，相应地提高了制品的高温强度。

因此高铝砖根据AL2O3含量的高低分为三级，一级高铝砖Al2O3大于75%；二级高铝砖Al2O3为60%-75%；三级高铝砖铝含量为48%-60%，Al2O3低于48%的统称为粘土砖。


三级高铝砖和粘土砖性能相近,其主晶相为莫来石和玻璃相。由于其高温性能较黏土砖的好,能用黏土砖的场合均可使用三级高铝制品,二级高铝砖的主晶相为莫来石。该类制品的高温性能要明显优于粘土砖:一级高铝砖的主晶相是莫来石和刚玉，由于刚玉的化学稳性和耐火性比莫来石高，因此制品中刚玉含量越高，制品的耐高温性和抗侵蚀性就越高。但刚玉的热膨胀系数远远大于莫来石，因而刚玉含量越高，它的抗热震性随之降低。

高铝砖的重要工作性质是荷重化温度和高温蠕变性,荷重软化温度随制品的AL2O3含量的增加而提高,如下图所示。Al2O3含量在70%以下高铝砖,荷重软化温度取决于莫来石晶相与液相间的数量比例、Al2O3含量在70%-90%之间的莫来石-刚玉制品，随着Al2O3的提高，荷重软化温度提高不明显,这是由于原料中Fe2O3、TiO2成分随着Al2O3的增加而稍有增加，改变了高温液相的数量和性质，高温下莫来石晶相部分软化,刚玉数量虽有增加,但不能形成骨架，因而导致荷重软化温度无明显提高。只有当制品中Al2O3含量大于90%,甚至达到95%以上时,制品中的主晶相是刚玉,晶粒之间直接结合率明显提高,液相只是存在于晶粒间的空隙中,其荷重软化温度才显著提高。

高铝砖的高温蠕变性用蠕变速率来表示。一级和二级高铝砖的扭转蠕变速率相近,在1200℃下,其蠕变速率为0.25~0.29×10-5R.h,而三级高铝砖在相同温下则为3.5×10-5r·h,比一级和二级等高铝砖高10倍。物相分析表明,一级、二级高铝砖中玻璃相量7%~9%，三级高铝砖为20%，蠕变速率不仅与玻璃相量有关,而且与玻璃相的组成及其高温黏度有关。三级高铝砖在1200℃时液相粘度只有一级高铝砖的一半，二级高铝砖的26%。因此三级高铝砖的蠕变行为，玻璃相起主导作用,而一级、二级除玻璃效应外,晶界蠕变起重要作用、晶相间的直接结合率越高,晶界蠕变作用越明显。显然,在生产中提高原料纯度,改变基质的化学、矿物组成,滅少玻璃相数量及调整玻璃相组成,是提高高温蠕变性的关键。同时也能改善高温体积稳定性和抗渣性能。

高铝砖的热震稳定性差,与制品的物相组成密切相关。在生产中,通常采用调整泥料的颗粒组成,改善制品的颗粒结构特征等措施来适当提高其热震稳定性。在配料中加入适量的合成堇青石，锆英石微粉等,制造高热震稳定性高铝制品,取得一定成效。

高铝砖广泛应用于冶金、机械制造、石油化工、动力以及轻工等工业生产领域所用的热工设备的内衬材料。