氧化铝空心球砖是以工业氧化铝为质料经电弧炉高温烙融、熔体经压缩空气喷吹而制得的一种空心球状物,经模压成型而成.以氧化铝空心球及氧化铝细粉为质料制成的高纯氧化铝空心球砖具有较高的隔热保温性能及耐高温性能,运用温度可高达1800℃,氧化铝空心球砖广泛用于不直接接触高温熔体的高温窑炉的工作衬,也能够用于高温窑炉的保温层资料.但是,氧化铝空心球砖中因为骨料及基质矿相组成均为刚玉相,热膨胀率较大,导致该产品的热震稳定性极差,大大影响了氧化铝空心球砖的运用寿命,特别是在温度动摇较大的环境中运用易发作开裂、剥落,运用寿命短,很难满足高温或超高温间歇式窑炉的运用要求.因而,我们研究开发了运用在1700摄氏度以下的莫来石结合氧化铝空心球砖和运用于1800℃的高热稳定性氧化铝空心球砖,以满足不同运用条件高温窑炉的需求,这契合国家节能减排方针,也利于低碳经济的发展方向.

　　低温型(1700摄氏度)高热震稳定性隔热制品氧化铝空心球砖的试制

　　一般的高纯氧化铝空心球砖因为氧化铝空心球骨料颗粒呈球面,颗粒之间点结合,不能构成网络交错,相互镶嵌的高强结构,颗粒之间的结合力较差,再加上一般氧化铝心球砖的基质相是刚玉,导致该产品的热震稳定性极差,大大影响了氧化铝空心球砖的运用寿命.经过研究及对进口氧化铝空心球砖剖析,以为在氧化铝空心球砖中引进膨胀系数较小的第二相莫来石相能够有效地改进制品的热震稳定性,在基质中引进氧化硅、三石、粘土等微粉来代替部分烧结氧化铝微粉,使得基质内莫来石化,莫来石结合相的引进能大大进步了氧化铝空心球砖的热震稳定性,但随杂引进也降低了其较高运用温度.

　　质料对氧化铝空心球砖的高温运用性能影响很大,因而质料选择上选用高纯质料,尽量减少氧化铁,二氧化钛等含量,莫来石化实验是选用含硅矿藏细粉、氧化铝细粉和适量矿化剂共混,参加纸浆作结合剂,氧化铝空心球砖试制以氧化铝空心球为骨料,含硅矿藏和氧化铝细粉的混合粉为基质,参加适量结合剂混练,经睏料后,在加压振荡成型机上成型230mmx114mmx65mm标型氧化铝空心球砖.成型的砖坯经枯燥后在高温梭式窑内进行烧成.

　　实验成果能够反映出,配料中含硅矿藏添加添加时,氧化锆空心球砖中莫来石含量相应添加,跟着氧化铝空心球砖的热震稳定性敏捷进步,但莫来石含量添加到27%以上时,氧化铝空心球砖的热震稳定性不再添加,反而下降.由SEM显微结构能够看出,3#、4#的基质部分结构较类似,为多孔网络结构,氧化铝空心球砖的主晶相为发育良好的柱状莫来石晶体,柱状莫来石晶体构成了连续的网络骨架,氧化铝空心球砖少量的玻璃相填充于柱状莫来石晶体之间,基质中残余微量的刚玉相,基质烧结良好,氧化铝空心球砖中基质莫来石网络骨架中包括的气孔多呈封闭形状,气孔直径为20um以下,与板状刚玉颗粒中气孔结构类似能够缓解热应力,对进步热震稳定性有非常好的作用.

　　含硅的矿藏参加较少时,对氧化铝空心球砖的抗热震稳定性改进不大,当参加量较大时,空心球基质中莫来石为主晶相,刚玉晶体很少,莫来石晶体发育良好,呈柱状形状.柱状莫来石晶体构成连续的网络结构,气孔成孤立状况,氧化铝空心球砖的抗热震稳定性大幅度进步.当含硅矿藏参加量持续添加时,基质中莫来石晶体虽然发育较好,但或许因为基质过烧在基质与空心球颗粒之间发生大的贯穿裂纹,使氧化铝空心球砖强度降低,热震稳定性也随之下降.因而,氧化铝空心球砖中参加适量的适宜品种的含硅矿藏可明显进步其热震稳定性.

　　高温型(1800摄氏度)高热震稳定性隔热制品氧化铝空心球砖的试制

　　选用3~0.2mm的氧化铝空心球及镁氧化铝空心球为骨料,以烧结氧化铝微粉和含氧化镁的添加物为基质,先将骨料混合均匀后,再参加结合剂及预先混合好的微粉进行混练,泥料经睏置后在加压振荡成型机上用木模成型尺度为230mm*114mm*65mm标型氧化铝空心球砖.成型后的氧化铝空心球砖坯自然放置12小时后进入枯燥道进行枯燥,枯燥后的砖坯在高温梭式窑内烧成.一般高纯氧化铝空心球砖隔热资料的基质部分首要组成为刚玉,刚玉的热膨胀系数较大,这是导致氧化铝空心球砖热震稳定性差的首要原因之一.经过引进热膨胀系数较小的第二相来构成复合资料,使用两者之间膨胀系数失配构成的微裂纹,改进耐火资料抗热冲击性能,从而有效地进步氧化铝空心球砖的抗热震性.一般高温氧化铝空心球砖的基质部分组成为烧结氧化铝,而烧结氧化铝的平均线膨胀系数较大,从面导致该氧化铝空心球砖热震稳定性差.经过在基质中引进适量的氧化镁,使氧化铝空心球砖在烧成过程中原位反响生成平均线膨胀系数较小的第二相——镁铝尖晶石来构成复合资料,因为镁铝尖晶石的线膨胀系数小氧化铝的线膨胀系数,两者之间的膨胀系数失配会构成微裂纹,可有效地缓冲吸收温度动摇发生的热应力,从而进步氧化铝空心球砖的抗热震性.

　　当氧化镁的含量超过一定数量时,氧化镁的氧化铝之间的膨胀反响过快,氧化铝空心球砖结构的疏松对资料强度的直接损坏作用大于抗震热时的奉献作用,此时反而起到负面作用.因而,在氧化铝空心球砖的基质部分中参加适量的氧化镁成份,构成一定量的镁铝尖晶石相,进步了氧化铝空心球砖的抗热震性.