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刚玉砖的使用性能

时间:2018-05-30 17:49 来源:耐火砖厂家点击:

  刚玉砖大量用于冶金工业的高炉、热风炉,石化工业的二段炉、气化炉、造气炉、裂解炉以及陶瓷、建材、军工、科研等各行业的各种高温加热炉。各种窑炉上的刚玉砖,除受到各种工艺条件的制约外,还要受到高温、高压以及炉渣和强还原性气体的侵蚀和破坏作用。这种对刚玉砖的化学侵蚀和结构上的破坏作用,从而降低了刚玉砖的使用寿命。

  (1) 氧化铝的高温化学反应:氧化铝的熔点为2050℃,在高温下氧化铝与其他氧化物反应后形成的熔融曲线、熔融温度有下降趋势,只有氧化铬与氧化铝能形成连续固熔体,其固熔区在两种氧化物的熔点之间。氧化铝与各种氧化物的熔融曲线,如图3-17、图3-18所示。

  熔融曲线熔融曲线

  在刚玉砖中的主要杂质是二氧化硅和氧化铁。在Al2O3-SiO2-FeO的三元系统相图中,其最低 共熔点只有1205℃,即在1200T以上就可以形成玻璃相。Al2O3-SiO2-FeO三元系统相图如图3-19 所示。

  三元系统相图

  氧化钛和氧化铌可以降低氧化铝制品的熔点,同时也是烧结氧化铝制品的助烧剂。氧化铝在烧结过程中与氧化钛、氧化铌生成钛酸铝或铌酸铝,在氧化铝中加入1%的氧化钛或氧化铌,氧化铝试样的显气孔率和烧成温度的关系如图3-20所示。

  五氧化二钒是一种低熔点氧化物。在低温使氧 化铝晶体产生晶界溶化现象,使晶粒从中析出来。而且五氧化二钒与CaO在氧化气氛下,生成低熔点的钒酸钙(618℃),在弱还原气氛下生成易挥发的钒酸钙。五氧化二钒对刚玉砖的破坏作用是在刚玉砖中的刚玉晶粒间产生五氧化二钒析晶,从而引起开裂,进而产生结构爆裂和大片剥落。

  钠与硫化物对刚玉砖的侵蚀是在工艺气体中凝固的氧化钠,在1000℃可侵蚀刚玉砖。使刚玉中的 α-Al2O3转化为P-Al2O3,这种晶型的转变使砖的体积发生很大的膨胀(约26%),使刚玉砖产生表皮爆裂和剥落。

  Na2O和SO3在1000℃以下可同时与硅线石和莫来石反应,生成黝方石和β-Al2O3,体积增大约 86%,使砖发生剥皮、崩裂。

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