高鋁耐火磚的相平衡原理
高鋁耐火磚在當(dāng)溫度在1545℃以上時(shí)，隨著A12O3含量增大，固相(莫來(lái)石或剛玉)的數(shù)量增加，而在制品中能夠生成液相的數(shù)量則相應(yīng)地減少。隨著制品中相組成政變的同時(shí)，制品的耐火性質(zhì)隨著變化，這是由于晶相莫來(lái)石或剛玉具有高的耐火性質(zhì)所致。但是，當(dāng)有少量熔劑雜質(zhì)存在時(shí)，則會(huì)嚴(yán)重地降低制品的耐火性。因?yàn)橐合嗟臄?shù)量增加了，且液相的生成溫度也隨之降低。由此可見(jiàn)，制作高鋁耐火磚的原料必須是純凈的，否則即使提高制品中A12O3含量也得不到良好的效果。
當(dāng)高鋁耐火磚中A12O3含量小于72%時(shí)，在最高溫度(1870℃)以前，唯一穩(wěn)定的固相是莫來(lái)石。SiO2除了莫來(lái)石組成中的量外，剩余的SiO2和熔劑物質(zhì)均形成玻璃狀態(tài)物質(zhì)，它在高溫下轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?。在此范圍?nèi)，液相在1545℃時(shí)形成。實(shí)際上，由于熔劑物質(zhì)的作用，生成液相的溫度還耍低些。當(dāng)制品的組成和莫來(lái)石相(7l.8%A12O3、13.2%SiO2) 相接近時(shí)，液相的形成量就減少，制品的耐火性也提高。因此，A12O3含量小于72%的高鋁耐火磚，它的耐火性質(zhì)隨莫來(lái)石含量增多而提高。
Al2O3含量大于72%的制品，在沒(méi)有熔劑存在時(shí)，出現(xiàn)液刷的溫度為莫來(lái)石—剛玉系統(tǒng)中的共熔點(diǎn)溫度1850℃。實(shí)際上，由于原料中含有熔劑物質(zhì)(通常約1—3%)，使液相形成的溫度降低到1600—1700℃。與此同時(shí)，制品的荷重軟化開(kāi)始點(diǎn)隨著降低。顯然它比Al2O3含量小于72%的高鋁耐火材料制品要高得多。
高鋁耐火磚制品的熱穩(wěn)定性，不但取決于制品的結(jié)構(gòu)一粒度。同時(shí)，由于在不同Al2O3含量的情況下，制品中相組成的變化也影響到這個(gè)性質(zhì)。在低于72%Al2O3含量的制品中，隨著Al2O3的增加，莫來(lái)石晶相增多，它的熱穩(wěn)定性也隨著提高。當(dāng)Al2O3含量大于了72%時(shí)，存在的晶相是莫來(lái)石和剛玉，這時(shí)熱穩(wěn)定性的變化特征又是另一種情況。增加Al2O3含量會(huì)增加剛王的數(shù)量。而剛玉的熱膨脹系數(shù)比莫來(lái)石大(剛玉的線(xiàn)膨脹率在1000℃時(shí)為0.8—0.85%;莫來(lái)石為0.50—0.557右)，因而促使降低熱穩(wěn)定性。同時(shí)，提高剛玉含量，會(huì)增大制品的強(qiáng)度和導(dǎo)熱性質(zhì)，也促使熱穩(wěn)定性的指標(biāo)增大。
在高鋁耐火磚中，提高Al2O3的含量，就使制品對(duì)堿性爐渣，特別是對(duì)酸性礦渣的抵抗性增強(qiáng)。這是因?yàn)樵诟咪X耐火磚中Al2O3的數(shù)量增加，液相的含量便減少，莫來(lái)石的數(shù)量則增加(Al2O3，含量住72%以上時(shí))，而使剛玉相的數(shù)量也增加(Al2O3含量大于72%時(shí))。對(duì)于純剛玉制品(98—99%Al2O3)而言，它的抗渣性最大。這是由于剛玉的化舉惰性比莫來(lái)石更大的緣故。但是，高鋁耐火材料對(duì)堿性爐渣的抵抗性是不及鎂磚，鎂鉻磚、鎂尖晶石磚、白云石磚等堿性耐火材料的。這是同Al2O3的酸性性質(zhì)有關(guān)。
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