以氧化鋁空心球為骨料,基質(zhì)中加入適量的SiO2及硅線石,生產(chǎn)出了熱震穩(wěn)定性好、重燒線變化率小的氧化鋁空心球磚。
普通氧化鋁空心球制品的主要是Al2O3(98%以上),基質(zhì)部分由α-Al2O3組成,這是導(dǎo)致制品熱疹穩(wěn)定性差的主要原料。為此,確定配方時仍以氧化鋁空心球為骨料,基質(zhì)部分加入適量的SiO2成分。在燒成過程中,基質(zhì)中形成了一定量的莫來石相替代剛玉相,從而提高了熱震穩(wěn)定性。在基質(zhì)中加入一定量的硅線石,以減小制品的重燒線變化率,保證制品的外形尺寸。采用化學(xué)結(jié)合劑對制品的高溫性能會產(chǎn)生不良影響,故不采用化學(xué)結(jié)合劑。從這幾方面考慮,設(shè)計了以下四種配方,其制品的熱震穩(wěn)定性依次為>20次,>20次,5次,1次。
可見A、B兩種配方合格,為了兼顧定貨指標,選配方B全面檢測。
生產(chǎn)
原料
主要原料成分及粒度如表1。
表1 主要原料成分及粒度
生產(chǎn)工藝
配料
按試驗中得出的B配方,將結(jié)合劑和部分粘土打成泥漿,將α-Al2O3微粉,硅線石及剩余粘土預(yù)混合備用。混料順序為:氧化鋁空心球-泥漿-預(yù)混合粉,在非鐵質(zhì)容器中混合均勻。
成型及干燥
用木模振動成型,自然干燥12h后,入隧道干燥器中干燥36h,干燥器進口溫度60℃,出口溫度120℃。
燒成
在20m3燃油倒焰窯中燒成,裝窯多數(shù)為側(cè)裝,下部裝標、普型、上部裝異、特型。升溫速度:室溫~800℃,24h;800~1300℃,12h;1300~1620℃,6h;高溫保溫8h,窯內(nèi)保持微正壓。停窯后冷卻48h。出窯后按用戶標準驗收。產(chǎn)品表面潔白光滑,外形規(guī)整,尺寸合格率為99%。
產(chǎn)品性能
產(chǎn)品抽樣檢測,結(jié)果全部合格如表2。產(chǎn)品熱震穩(wěn)定性優(yōu)良,重燒線變化率小。
表2 制品定貨標準,試制品及產(chǎn)品理化指標
通過改善氧化鋁空心球磚的基質(zhì)成分,使其莫來石化,從而大大提高了產(chǎn)品的熱震穩(wěn)定性,使用情況良好,完全可以代替進口產(chǎn)品。該產(chǎn)品可直接用作間歇式操作的高溫窯內(nèi)襯,是一種很有前途的高溫工程材料。