Кирпичи с высоким содержанием оксида алюминия в основном подразделяются на стандартные кирпичи с высоким содержанием оксида алюминия, мягкие кирпичи с высоким содержанием оксида алюминия, кирпичи с низкой ползучестью, кирпичи с высоким содержанием оксида алюминия на фосфатной связке и кирпичи с микрорасширением.
1.Стандартные высокоглиноземистые кирпичи
Основной минеральный состав этих огнеупорных материалов включает корунд, муллит и стеклянную фазу. По мере увеличения содержания Al₂O₃ в продукте содержание муллита и корунда увеличивается, а содержание стеклянной фазы соответственно уменьшается. Это повышает огнеупорность продукта и его характеристики при высоких температурах. Стандартные высокоглиноземистые кирпичи обладают превосходными огнеупорными свойствами по сравнению с глиняными кирпичами, что делает их высокоэффективным и широко используемым материалом, который широко применяется в различных печах для термической обработки. По сравнению с глиняными кирпичами они эффективно продлевают срок службы печей.
2.Высокоалюминиевые кирпичи с высокой нагрузкой и мягкой структурой
По сравнению со стандартными высокоалюминиевыми кирпичами, основные отличия заключаются в матрице и связующих компонентах:
- Матрица: помимо добавления концентрата из трех камней, в состав вводятся высокоалюминиевые материалы, такие как корундовый порошок и высокоалюминиевый корундовый порошок, чтобы после обжига химический состав приближался к теоретическому составу муллита. В качестве связующего вещества используется высококачественная шамотная глина или другие композитные глиняные связующие вещества, адаптированные к конкретным сортам, или муллитовые связующие вещества. Эти методы повышают температуру размягчения под нагрузкой примерно на 50–70 °C.
3.Кирпичи с низкой ползучестью и высоким содержанием оксида алюминия
Устойчивость к ползучести повышается за счет так называемых несбалансированных реакций. В частности, в зависимости от рабочей температуры печи в матрицу добавляются такие минералы, как тригидратные минералы и активированный оксид алюминия. Это приближает состав матрицы к составу муллита или полностью его заменяет. Муллитизация матрицы неизбежно увеличивает содержание муллита в материале, одновременно уменьшая содержание стеклянной фазы. Превосходные механические и термические свойства муллита способствуют улучшению характеристик материала при высоких температурах. Контроль соотношения Al₂O₃/SiO₂ имеет решающее значение для достижения полной муллитизации матрицы. Кирпичи с низкой ползучестью и высоким содержанием оксида алюминия широко используются в печах тепловой техники, таких как горячие духовые печи и доменные печи.
4.Кирпичи с высоким содержанием глинозема, связанные фосфатом
Кирпичи с высоким содержанием глинозема, связанные фосфатом, представляют собой химически связанные огнеупорные материалы, изготовленные из плотного высококачественного или первосортного глиноземного бокситового клинкера в качестве основного сырья. В качестве связующего вещества используется раствор фосфата или раствор фосфата алюминия. Смесь формируется путем полусухого механического прессования, а затем подвергается термообработке при температуре 400–600 °C. Как необжигаемый кирпич, он требует добавления теплорасширяющихся материалов, таких как голубой камень или кремнезем, для смягчения значительной усадки во время эксплуатации. По сравнению с керамическими высокоглиноземистыми кирпичами, он обладает превосходной стойкостью к отслаиванию, но имеет более низкую температуру размягчения под нагрузкой и худшую стойкость к эрозии. Следовательно, для укрепления матрицы добавляют небольшие количества плавленного корунда или муллита. Кирпичи с высоким содержанием глинозема на фосфатной связке находят широкое применение в компонентах печей, таких как цементные вращающиеся печи и крыши электропечей.
5.Кирпичи с высоким содержанием глинозема с микрорасширением
Эти кирпичи в основном используют бокситы с высоким содержанием глинозема в качестве основного сырья, дополненного концентратом из трех камней, и производятся в соответствии со стандартным процессом производства кирпичей с высоким содержанием глинозема. Для достижения контролируемого расширения во время эксплуатации критическими факторами являются выбор подходящего трисиликатного концентрата и его размера частиц, а также точное управление температурой обжига. В ходе этого процесса выбранные трисиликатные минералы частично муллитизируются, при этом сохраняются остаточные трисиликатные компоненты. Эти остаточные минералы подвергаются дальнейшей муллитизации (первичной или вторичной) во время использования, сопровождающейся объемным расширением. Выбранные триоксидные минералы в идеале должны быть композитными материалами. Поскольку температуры разложения триоксидных минералов различаются, расширение в результате муллитизации также различается. Используя эту характеристику, кирпичи с высоким содержанием оксида алюминия демонстрируют соответствующие эффекты расширения при разных рабочих температурах. Это расширение сжимает кирпичные швы, повышая общую компактность футеровки и тем самым улучшая сопротивление кирпичей проникновению шлака.
