低蠕变热风炉高铝砖的研究和生产

　　低蠕变热风炉高铝砖的研究和生产□□王新权，严迎春，张黎明（太原钢铁集团有限公司耐火材料公司，山西太原030003）表1三石的转化速度名称硅线石红柱石兰晶石理论快速转化温度/C1 50014⑴0转化速度慢中快转化时间长中短名称硅线石（0.074mm）兰晶石（0.044mm）特级帆土熟料1的转变过程，据此生产的低蠕变高铝砖的各项理化性能指标完全达到使用要求。

　　1+2：A热风炉是高炉的主要附属设备。它利用煤气燃烧的热量借助砖格子的热交换作用把冷空气变为热风。70年代以前，我国热风炉的送风温度< 1100Q相应的材质是粘土和高铝砖。随着热风炉风温的提高，出现了格子砖下沉、变形，炉墙不均匀下沉和开裂等问题。为了解决这些问题，提高一代炉龄，热风炉中采用了低蠕变性能的粘土和高铝砖。

　　1低蠕变砖的设计思路1.1低蠕变率的影响因素材料的蠕变率是内容复杂的宏观数据，它包括材料的热膨胀值a其产生的应变e是压力a、时间t、温度T和结构s的函数，其表达式为：e当试验条件一定，即压力a、时间t和温度T确定后，蠕变率和速率便取决于材料的结构，特别是显微结构。高铝砖中刚玉、莫来石是两种*好的矿相，熔点高，晶体结构好，如果合理配合可以达到低蠕变率的目的。

　　1.2低蠕变高铝砖的结构形式在高铝砖中，我们一般将莫来石相和刚玉相按莫来石一刚玉型、刚玉一莫来石型、全莫来石型进行控制。其显微结构各有特点：莫来石一刚玉型：控制莫来石与刚玉相的比例为75%25%并使结构成为长柱状的莫来石晶体构成交错的网络结构骨架，在骨架间隙内由颗粒尺寸较小的刚玉晶体相充填。

　　刚玉一莫来石型：控制刚玉与莫来石相的比例为75%：25%，并使结构成为板状、宽板状的刚玉晶体为骨架，细小柱状、针状的莫来石晶体交错在刚玉晶体之间，这样的结构在高温下能有效地抑制和延缓刚玉晶体的滑移。

　　全莫来石型：由莫来石晶体组成的低蠕变高铝砖，其中粗颗粒与基质部分全由莫来石所构成，基质部分的莫来石是合成莫来石细粉和二次莫来石，由于莫来石晶体的优良性能及其长柱状晶体所构成的特殊网络结构，使材料的蠕变率较低。

　　1.3矿相的来源高铝砖中刚玉相是通过添加刚玉或特级高铝料获得，莫来石相是通过添加莫来石和二次莫来石化获得。二次莫来石可以采用刚玉一石英、刚玉一三石等。本次我公司生产的高铝低蠕变砖是选用刚玉一莫来石型，采用刚玉一三石二次莫来石化方式。

　　2三石的莫来石化转变2.1三石的莫来石化三石是指硅线石、红柱石、兰晶石。三石矿物在高温下不可逆地转变为莫来石，这种转变叫莫来石化。其表达式为：三石在莫来石化过程中，产生体积膨胀，其理论膨胀量：硅线石为7.2%，红柱石为5.4%，兰晶石为18%. 2.2三石的转化速度三石的转化速度见表1. 2.3刚玉相与三石莫来石化的温度刚玉相与三石莫来石化的温度见表2.表2刚玉相与三石莫来石化的温度/°C.1（10-514ChhaAcaddcoalElectronicPublishingHouse.Allri钟3低蠕变高铝砖的生产bookmark5 3.原料通过对三石莫来石化的研究和以刚玉一莫来石型为结构基础的设计，我们*终确定了制做高铝砖的原料，所用原料的理化性能见表3（原料全部采用成品料，进入配料系统）表3原料的理化性能原料名化性能Al2O3 %吸水率/%体积密度/（kg/m3）特级高铝熟料90.表4泥料的粒度/表5高铝低蠕变砖的理化性能测试型号项目号RL-80RL要求指标实测指标要求指标实测0.10蠕变3.2配料及混练3.2.1配料及混练。按照技术规程的配合比，准确称量后，按加料顺序，在湿碾中充分混合使料均匀后出料。

　　3.2.2泥料的粒度。泥料的粒度分布见表4 3.3成型准确称量泥料，然后根据砖型大小选用不同吨位的压砖机压制成型。成型时要求布料均匀，按先轻后重的顺序进行成型。成型后的砖经检验合格后，放在垫有纸板的干燥车上。

　　3.4干燥与烧成3.4.1干燥。经检验合格的砖，在成型厂房通过自然干燥后，送到蒸气隧道干燥器中干燥到水分0.5%左右，然后拣选，根据技术卡片，选出不合格品，合格品及时装车。

　　3.4.2装车。装车按立装方式，每垛之间留有一定的缝隙，每列之间留有一定的火道。

　　3.4.3烧成及拣选。在隧道窑中烧成，烧成温度为1550C30时间9h在烧成过程中要保持温度没有大的波动。砖烧成后按技术要求进行拣选和包装，然后按牌号、砖号分垛堆放整齐。

　　3.成品的理化性能4结语4.以三石为基础的低蠕变高铝砖制作成本低，烧成温度低，并且以硅线石和红柱石为基本料，容易控制砖的尺寸。

　　4.2低蠕变高铝砖中AI2O3控制在75 %80%范围内，砖的性能和结构会更好。

　　武汉钢铁学院无机非金属材料专业，现主要从事耐火材料的研究与试验工作。

　　山西建材142/