加入剂对烧成高铝砖性能的影响

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1、2011年6月第36卷第3期耐火与石灰·39·加入剂对烧成高铝砖性能的影响摘要：本工作的目的旨在研究含有二氧化硅和莫来石的烧成高铝砖的性能。砖试样系通过混合、成型、干燥和在隧道窑中于1450~C烧成等工序制成。测定了烧成高铝砖试样的体积密度、显气孔率、常温耐压强度、抗折强度及高温抗折强度，并研究了试样的微观结构及相组成分析，探讨了加入剂对热开裂的影响。关键词：高铝砖；，刚玉；莫来石；二氧化硅中图分类号：TQ175．12文献标识码：A文章编号：1673—7792(2011)03—0039—04行补充高温抗折强度试验。将

2、于140o℃烧成的试1前言样在水中进行快速冷却来测定抗热开裂的性能。众所周知．白色电熔刚玉和烧结刚玉是生产此外，利用X一射线相组成分析方法研究了微观结氧化铝砖，特别是含90％A103的高铝砖的主要原构和利用X一射线光谱电子探针微观分析仪做了相料。近l0年来广泛地采用这两种类型的刚玉作原组成分析。料。但是，在现有的科技文献中很难看到关于含表2成型配料的组成，％有电熔氧化硅和莫来石的烧成高铝砖性能方面的基础资料。本研究工作的目的旨在探讨关于加入剂对以电熔刚玉为原料的烧成高铝砖性能的影响。2实验在研究工作中采用粒度为0～5

3、mm的工业电熔刚玉作主要原料。所用加入剂为电熔二氧化硅和3分析结果莫来石。原料的主要化学成分列于表1。电熔刚玉和莫来石中的A12O3含量分别为>99％和～70％。3．1电熔二氧化硅加入剂的影响耐火材料试样成型料的组成见表2。制造砖时所图1示出砖试样中含有不同数量电熔二氧化采用的结合剂为M。为了探讨加入剂的影响，将硅时体积密度的变化。由图1可见，含有电熔二砖试样所用主要原料分别与数量为O～3B％的电熔氧化硅的试验砖(A1～A3)的密度均低于以电熔二氧化硅和数量为0～3JB％的莫来石进行混合，然刚玉为原料的试验砖(A0)

4、，而且随着二氧化硅后在500t摩擦压砖机上成型实验砖。砖坯于含量的增加其密度值下降，当二氧化硅含量大于150cc干燥24h．并在隧道窑中于1450℃进行烧2a％时密度几乎无变化。成，保温6h。窨表1原料的化学成分，％原料糕电熔刚玉糖电熔二氧化硅器故莫来石烧成之后．测定了试样的物理性能和热机械图1体积密度与二氧化硅含量之间的关系性能．诸如体积密度、开口气孑L率、常温耐压强度和高温抗折强度。对试样反复加热3～5次后进图2中示出气孔率与电熔二氧化硅加入量之40·REFRACT0RIES＆UMEJun．20l1一．g·V01

5、36No．3间的关系。加入二氧化硅的试样(A1、A2)，其图7示出电熔二氧化硅加入剂影响的衍射图。啪啪气孔率增大。当二氧化硅加入量为3oe％时试样的由图可见．随着加入剂数量的增加，O／．一结晶相的气孑L率显著下降，甚至比未加入二氧化硅的试样谱线强度逐渐增大。显而易见，开始阶段为无定A0还要低。形相的电熔二氧化硅在1450℃烧结过程中发生相转化，它转化为一方石英，其体积发生膨胀，基质中的粘结强度提高。图2开口气孔率与二氧化硅含量之间的关系图3中示出了加入电熔二氧化硅对耐压强度的影响。随着二氧化硅加入量的增加，耐压强度无

6、变化倾向。这可能是由于微观结构发生变化及微观结构不均匀所致的结果。如图4所示，在基质中在电熔二氧化硅的周围发现了一些大的气孔或孔洞。这表明在烧成和冷却期间在二氧化硅颗粒周围发生了较大的体积膨胀，势必影响着微观结构的变化。此外，在发生膨胀不均匀的基质区域内应力的集中导致了耐压强度发生变化的倾向不明显。但是，从图5可见，含二氧化硅试样的粘着强度及致密程度高于基质A0，该基质仅由细小颗粒的电熔刚玉骨料组成。另外，二氧化硅的体积膨胀及二氧化硅与刚玉原料之间的粘着强度A1A2偏高也影响耐压强度发生不规则变化。图5未加入二氧化硅

7、的试样(A0)及加入一二氧化硅的试样微观结构比I较g黑出窿赠艇图3耐压强度与二氧化硅含量之间的关系图6中示出耐压强度与二氧化硅含量之间的图6耐压强度与二氧化硅含量之间的关系关系。含二氧化硅的所有试样的耐压强度均高于不含二氧化硅的试样。据推测，这可能是由于基图8中示随着电熔二氧化硅数量的增加及质中含有较多数量的二氧化硅和其它杂质所导致经多次加热一冷却循环之后高温抗折强度的变化。的结果。随着加入剂数量的增加，耐压强度稍许由图8可见，经过不同次数加热一冷却循环之后的偏高。试样(A1～A3)，其高温抗折强度随着电熔二氧化20

8、11年6月第36卷第3期耐火与石灰·41·咖珈伽瑚o硅含量的增加而出现提高的倾向，但是加入量为长度来看，抗热开裂性能优良的顺序如下：A1>2％者(A2)例外。这表明加入电熔二氧化硅时A2>A3。这表明电熔二氧化硅加入的数量有影响。可以改善以电熔刚玉为原料的耐火砖的高温抗折这可以改善以电熔刚玉为原料的耐火砖的抗热开0试强度。加入量为3o1％时，不