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      磨料生產技術支持

        簡介致密電熔剛玉、亞白剛玉、β-剛玉、青剛玉、鋯剛玉的冶煉、性能及用途

        作者 亞龍耐材 來源 本站 瀏覽 發布時間 2014/01/08

        本文我們主要從冶煉過程、剛玉性能及其一般用途上來對致密電熔剛玉、亞白剛玉、β-剛玉、青剛玉、鋯剛玉進行簡單的講解:

        1、致密電熔剛玉

        致密電熔剛玉

        致密電熔剛玉是以工業氧化鋁為原料,加入外加劑,在電爐中熔融而成。熔融時應嚴格操作,以控制碳化物的過量生成。致密電熔剛玉外觀呈灰色、灰黑色或灰白色,Al2O3≥98%,顯氣孔率比電熔白剛玉低,一般≤4%,體積密度≤3.8g/cm3,主晶相為α-Al2O3,次晶相有FeTi3、CaAl12O9、Ca3Si8O9、TiN、TiO7等,還有少量玻璃相。致密剛玉中C含量應≤0.14%,并應盡量減少β-Al2O3的生成,以提高剛玉顆粒強度及抗侵蝕性能。電熔剛玉中含有較多的碳化物(Al4C3、Al4O4C、Al2C)時,碳化物在常溫下可與水反應:

        Al4C3+12H2O→4Al(OH)3+3CH4

        可造成電熔剛玉顆粒粉化。配置不定型耐火材料時可致施工體疏松、鼓脹,甚至嚴重開裂。致密電熔剛玉在耐火制品中多用做骨料,在不定型耐火材料中的應用正在不斷擴大。

        2、亞白剛玉

        又稱鋁礬土基電熔剛玉或高鋁剛玉,實際上是鋁礬土基的致密電熔剛玉。它是在還原氣氛和控制條件下電熔特級或一級鋁礬土而制得的,熔融時加入還原劑(碳)、沉降劑(鐵屑)及脫碳劑(鐵鱗)。在冶煉中、前期以過量的還原劑將TiO2還原除去,在冶煉后期再加入脫碳劑或吹氧以除去過量的碳,從而得到亞白色的電熔剛玉。其理化指標與致密電熔剛玉相當,顏色也接近,通常Al2O3含量大于98%,顯氣孔率小于4%,剛玉結晶一般為粒狀,尺寸1~15mm,主要雜質礦物為六鋁酸鈣(CA6)、金紅石、鈦酸鋁及其固溶體。但在礦物組成中含有較高的鈦化物,熱膨脹系數較致密電熔剛玉高。它的應用目前主要是在不定型耐火材料及Al2O3-SiC-C磚中代替致密電熔剛玉,替代量可達25%~50%。應用時應控制C含量,一般應≤0.14%。在定型耐火材料中使用時,尚應控制鐵磁性物含量,以免磚表面產生黑斑。

        亞白剛玉

        俄羅斯以天然鋁礬土直接電熔制成的剛玉,Al2O3含量98.25%,其價格比用工業氧化鋁熔融的低25%~30%,電耗減少2/3,并利用此種原料制造了Al2O3含量為95%和90%的剛玉磚。我國洛陽耐火材料研究院李再耕教授等人在“八五”期間完成了用鋁礬土直接電熔制取Al2O3含量≥98.5%剛玉的研究,生產出Al2O3含量≥98.0%的Ⅰ型亞白剛玉和Al2O3含量≥98.5%的Ⅱ型剛玉,走出了一條我國獨特的制取較高純度剛玉的新途徑。亞白剛玉是一種十分有發展前途的耐火材料。

        3、β-剛玉

        β-剛玉是以工業氧化鋁為原料,熔融時引入Na2O,剛玉中的Na2O控制在5%~7%,使主晶相形成Na2O·11Al2O3即β-Al2O3.其密度為3.25g/cm3,熔點為1600℃,熱膨脹系數較α-Al2O3小,在2000℃左右轉變為α-Al2O3而分解出Na2O。

        在澆鑄不銹鋼時,浸入式水口的本體多采用Al2O3-SiC-C材料。材料中的C和SiC被鋼水中的氧及FeO、Cr2O3、MnO等氧化,還原出Fe、Cr,替代C,致使在水口內孔,出鋼口周圍形成變質層并不斷擴大,妨礙澆鑄。以β-剛玉替代Al2O3(多用作粗顆粒部分,細粉部分仍為α-Al2O3)制成浸入式水口磚,大大減少了變質層,并使抗剝落性大為改善。其原因在于高溫下Na2O被釋放,與鋼渣中的CaO、SiO2等反應,在工作面生成玻璃膜,防止石墨氧化和渣成分的侵入以及鋼水中Al2O3的沉積。

        4、青剛玉

        青剛玉

        青剛玉也稱低鋁剛玉,是以高鐵鋁礬土熟料為主要原料,在電弧爐中經高溫熔融、結晶而成。合成青剛玉是我國二十世紀八十年代的創新產品。

        青剛玉主晶相為α-Al2O3,次晶相為鐵尖晶石,體積密度3.7~3.9g/cm3,耐火度通常大于1800℃。通過調整配料,控制主晶相與次晶相的比例,以滿足耐火材料(Al2O3≥80%)和磨料(Al2O3≥73%)的不同要求。

        耐火青剛玉替代白剛玉成功地用做煉鐵炮泥骨料;磨料青剛玉制成的切削砂輪,切削效果優于以白剛玉制成的同類砂輪。

        5、鋯剛玉

        鋯剛玉

        鋯剛玉是煅燒氧化鋁或鋁礬土中加入氧化鋯或鋯英石砂,在電弧爐中共同熔融而制成的。根據ZrO2的含量,一般有低鋯剛玉(ZrO210%~15%),中鋯剛玉(ZrO225%)和高鋯剛玉(ZrO240%)。鋯剛玉主晶相為α-Al2O3,次晶相為斜鋯石,還存在少量玻璃相。鋯剛玉一般呈灰褐色,密度4.05g/cm3左右。其耐熔體侵蝕性好,多用做玻璃窯襯材料。

        本文標簽:致密電熔剛玉、亞白剛玉、β-剛玉、青剛玉、鋯剛玉,冶煉,性能,用途

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