电熔刚玉块体积较大,需先用落锤或其他方法砸碎,然后进行粉碎,按不同粒度筛分储存。电熔刚玉硬度大,细磨困难,故应采用球磨机或震动球磨机进行湿磨,达到<40um或更细<10um.颗粒料用电磁铁除铁,细磨粉料则采用酸洗除铁。 配料、混合和成型。颗粒配合应按紧密堆积原则,采用多级配比,减少中间颗粒,增加细粉量(含一定量超微粉),有利于提高制品的密度和烧结。加入一定量的结合剂,主要有磷酸铝、磷酸、磷酸铝铬、纤维素、纸浆废液等。其中有前途的是活性磷酸盐,近年来试用磷酸铵,取得较好的效果。泥料需混合均匀、水分约为3%-4%。经高压成型,获得致密砖坯。 烧成。电熔刚玉制品的纯度高,烧结难,需在高于1800度下烧成。烧成用窑视生产规模大小而定。小批量生产时,以高温间歇窑为宜,成批稳定生产时可用小型高温隧道窑
刚玉砖的强度
高纯刚玉砖的常温耐压强度一般为70 ~ 100MPa , 铬刚玉砖的常温耐压强度一般>150MPa , 其强度明显高于刚玉砖。这是由于制品在烧成过程中, 其颗粒与颗粒之间, 颗粒与细粉之间, 细粉与细粉之间均形成了Al2O3 -Cr2O3 固溶体, 该固溶体象桥一样把颗粒、细粉连接在一起, 使材料的强度大大提高。
冶炼棕刚玉的主要生产原料为轻烧熟铝矾土,从表1中1号样品的成分可以看出铝矾土的主要化学成分是A12O,,除此之外还含有部分SiO2、Fe2O3,和Ti02,以及微量的CaO、MgO、Na20、K2O。对比1号样品与2~6号样品可以看出,经冶炼后棕刚玉的杂质成分含量明显减少,而从对刚玉制品的纯度要求来看,棕刚玉中除A12O3,以外的化合物均应视为杂质成分。棕刚玉的冶炼实质是用碳作还原剂去还原熟铝矾土中的杂质,主要还原的杂质成分有Si02、Fe203和TiO2;其中SiO2是影响冶炼工艺过程和产品纯度的主要的杂质;而Fe2O,经过还原后生成的铁单质与si形成硅铁合金从而达到脱硅的目的,是冶炼工艺可用的杂质矿物;TiO2是棕刚玉着色的主要原因,加入适量的TiO2能够提高磨料的韧性;其它杂质矿物含量虽然较少,但会与A12o3,形成低共熔点、硬度低的化合物,影响产品的耐火度和磨削性能。随着铝矾土品位的不断降低,冶炼棕刚玉所用的铝矾土杂质的含量越来越高,而冶炼过程中不能忽视对杂质含量的控制,因为各种杂质矿物在高温熔炼过程中的反应行为以及在刚玉晶体组织结构中的赋存状态不同,有的对刚玉冶炼工艺和晶体结构性能影响很大,有的虽然对产品性能影响不大,但会导致耗电量增加从而使生产成本升高。
铬刚玉:
铬刚玉主要矿物组成为α-Al2O3-Cr2O3固溶体。
次要矿物组成为少量复合尖晶石(或不含复合尖晶石)、氧化铬含量为1%~30%的耐火砖。
有熔铸铬刚玉砖和烧结铬刚玉砖两种。
一般情况下铬刚玉砖就是指烧结铬刚玉砖。以α-Al2O3为原料,加入适量氧化铬粉和铬刚玉熟料细粉,经成型,在高温下烧成。烧结铬刚砖氧化铬含量一般低于熔铸铬刚玉砖。还可以采用泥浆浇注法来制备,将α-Al2O3粉和氧化铬粉均匀混合,加解胶剂及有机黏结剂制成浓稠泥浆,同时加入部分铬刚玉熟料,用注浆法制成砖坯,再烧成。可用作玻璃窑内衬、拉丝玻璃流液洞盖板砖和用于铁水预处理装置、垃圾焚烧炉、水煤浆加压气化炉背衬等。
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