微膨脹高鋁磚是指在高溫環境使用中膨脹系數小，整體密實性好，提高的抗滲透能力。

微膨脹高鋁磚是以高鋁礬土為主體原料，添加三石，按照高鋁磚生產工藝流程制成。它與高鋁磚不同之處，是在基質部分引入了三石精礦。耐火磚在使用過程中產生輕微膨脹，擠緊磚縫，提高磚的整體密實性。從而提高了磚的抗鋼水滲透的能力。

微膨脹高鋁磚是以高鋁礬土為主體材料，添加三石精礦，依照高鋁磚出產工藝流程制成。為使高鋁質耐火磚在使用過程中恰當脹大，關鍵選擇好三石礦產和其粒度，操控好燒成溫度，使所選的三石礦產有些莫來石化，殘留有些三石礦產。殘留的三石礦產在使用過程中進一步莫來石化(一次或二次莫來石化)，伴著脹大反應。選擇的三石礦產以復合材料為好。因三石礦產的分解溫度各不相同。莫來石化發作的脹大也各有差異，使用此特征，高鋁磚因工作溫度不一樣而有相應的脹大效應，擠緊磚縫，前進耐火磚的整體密實性，從而提高鋁磚的抗熔渣滲透。

微膨脹高鋁磚連鑄或大型電爐鋼包用高鋁質襯磚，在高溫和長時間鋼水浸泡作用下，磚產生剝落、炸裂、二次燒結、體積收縮、磚縫增大等。在磚縫和炸裂部位鋼水侵入、掛渣侵蝕、鼓包等，使鋼包使用壽命大幅度下降。為了改善鋼包襯磚的性能，提高連鑄鋼包使用壽命，用微膨脹高鋁磚代替原來的高鋁質襯磚。

微膨脹高鋁磚原材料的選擇

在生產微膨脹高鋁磚時,采用陽泉高鋁礬土熟料為主要原料,采用“三石”礦物和葉蠟石為膨脹劑,另加入部分高鋁細粉、剛玉細粉等作添加劑。

所選用的主體原料——陽泉高鋁礬土熟料,其礦物成分為水鋁石和高嶺石,還有少量的三水鋁石、勃姆石和多水高嶺石,雜質含量較低,質量穩定,燒結充分,體積密度較高,物料吸水率均不大于4%。

對膨脹劑及其特性論述如下。

“三石”的特性:“三石”是一種優良的天然無水硅酸鋁質原料,其化學分子式為:Al2O3·SiO2或Al2SiO5,理論組成是:Al2O362.93%,SiO237.07%。“三石”礦物在高溫下均不可逆轉化為3Al2O3·2SiO2和SiO2,其體積膨脹效應分別為:藍晶石16%~18%,紅柱石7%~8%,硅線石3%~5%。從其轉化后體積膨脹效果來看,藍晶石膨脹性大,因而膨脹劑選定為藍晶石。

推薦藍晶石斜方晶系,晶體常沿C軸延伸呈長柱狀、針狀、纖維狀,具有玻璃光澤,比重3.53~3.65g·cm-3,硬度6.5~7.0,熔點1850℃。礦物主成分為藍晶石和少量硅線石,副礦物成分為石英,次礦物成分為黑云母、金云母、綠泥石。藍晶石在1300℃下開始發生莫來石化反應,產生體積膨脹,抵消軟質黏土的收縮作用,確保制品的體積穩定性。

紅柱石在1400~1500℃高溫下主要是莫來石化轉化期,不可逆地轉化成莫來石和石英的混合物,并伴隨著3%~5%體積膨脹。其間于1400℃時的膨脹值大,即1400℃時莫來石化作用強烈。莫來石為針狀、柱狀晶體,其化學性質穩定、高溫力學性能好,是高質量的高溫耐火原料。

紅柱石的莫來石化作用通常由顆粒邊沿或顆粒裂隙開始,逐步向顆粒的中部發展。在相同的燒成制度下,小顆粒的紅柱石較大顆粒紅柱石的莫來石化程度高。大顆粒紅柱石只在其周邊發生莫來石化,所形成的莫來石晶體由于時間和溫度的限制,不可能發育成粗大的莫來石晶體,而只能呈針狀并交織成網絡結構。材料中加入紅柱石主要為了利用其高溫下分解產生莫來石,從而在結構中形成紅柱石-莫來石網狀結構,提高材料性能。

葉蠟石的特性:葉蠟石是一種含水的鋁硅酸鹽,化學分子式為Al2O3·4SiO2·H2O,其中Al2O3的理論含量為28.3%,SiO2為66.7%,H2O為5.0%。其礦物組成為葉臘石、石英、高嶺石和絹云母等。密度2.65~2.90g·cm-3,耐火度>1700℃,其質地細膩,硬度1~2,化學性能穩定,具有較好的耐熱隔熱性和電絕緣性。我們利用其熔點高、在高溫下不收縮、制品表面光滑不掛渣、抗侵蝕性和整體性好等優點做原料,既降低成本,又充分利用資源。

膨脹料的粒度:一般情況下,膨脹原料的膨脹率隨其粒度的增大而增大。我們通過多次對比試驗,為滿足產品性能需求,高膨脹原料選用<0.088mm,低膨脹原料選用1~0.5mm,效果較好。

添加劑的作用:化學結合,促進低溫燒結,提高制品耐壓強度、耐磨性、侵蝕性。

1700℃,其質地細膩,硬度1~2,化學性能穩定,具有較好的耐熱隔熱性和電絕緣性。我們利用其熔點高、在高溫下不收縮、制品表面光滑不掛渣、抗侵蝕性和整體性好等優點做原料,既降低成本,又充分利用資源。

膨脹料的粒度:一般情況下,膨脹原料的膨脹率隨其粒度的增大而增大。我們通過多次對比試驗,為滿足產品性能需求,高膨脹原料選用<0.088mm,低膨脹原料選用1~0.5mm,效果較好。

添加劑的作用:化學結合,促進低溫燒結,提高制品耐壓強度、耐磨性、侵蝕性。

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