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粘土砖和高铝砖有哪些区别

  粘土砖和高铝砖均是建筑中的常用砖体,但是二者有着极大的区别,前者的使用量广泛而且在砌筑高炉时更凸显优势,此外近几年来在各种回转窑内衬和鼓风炉中也有着良好的应用,而后者大多使用于水口砖和浇筑系统,那么除此之外它们究竟有哪些区别呢?

  1、耐腐能力不同评价高的粘土砖用硬质粘土熟料经过粒度要求进行配料,经成型干燥后在极高的温度下烧制而成。粘土砖的烧制过程主要是高岭石不断失水分解生成莫来石结晶的过程,属于弱酸性耐火制品,高铝砖不能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,其热性能和耐急冷急热性均不如粘土砖。

  2、体积收缩率不同粘土砖在极大弹性空间的温度范围内,体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率高,当温度达一定程度后再继续升温时其体积将由膨胀极限值开始收缩。粘土砖温度超过极限温度后低熔点物逐渐熔化,因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧从而产生体积收缩,高铝砖与其正好相悖。

  3、稳定性不同高铝耐火砖是铝含量大于一定值的耐火制品,高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖,抗渣蚀性能较好,但热稳定性不如粘土砖。高铝砖的致密度高气孔率低且同样耐磨,一些炉型的炉头和炉底部位用高铝砖砌筑效果较好,但是如果是炭素炉用特定粘土砖,用高铝砖反而不合适,因为高铝砖在高温下易产生卷边翘角。

  从工艺流程和工艺难度上来看粘土砖的工艺显然更加复杂,为了满足更多应用场景的需要,业内较好的粘土砖的出厂标准也相对较高,无论是传统的生产工艺或者现代的自动化工艺都要明显优于高铝砖,但是二者有各自的特点并无明显的优劣之分,所以在选购时只需要根据场景选择适当的产品即可。

  根据资源条件和制品要求不同,可采用以下几类原料:以含水铝氧矿物(一水铝石、三水铝石等) 高铝砖为主要组成的高铝矾土;硅线石族矿物(包括蓝晶石、红柱石、硅线石等);人工合成原料,如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。中国高铝钒土资源丰富,质地优良,产地主要分布在山西、河南、河北、贵州、山东等地。所产的高铝钒土,主要是一水铝石(α-Al2O3·H2O)和高岭石两种矿物的混合物。

  主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外,高铝砖还 高铝砖广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。

  一、粘土砖

  粘土砖是指Al2O3含量为30%~40%硅酸铝材料的粘土质制品。粘土砖是用50%的软质粘土和50%硬质粘土熟料,按一定的粒度要求进行配料,经成型、干燥后,在1300~1400℃的高温下烧成。粘土砖的矿物组成主要是高岭石(Al2O3·2SiO2·2H2O)和6%~7%的杂质(钾、钠、钙、钛、铁的氧化物)。粘土砖的烧成过程,主要是高岭石不断失水分解生成莫来石(3Al2O3·2SiO2)结晶的过程。粘土砖中的SiO2和Al2O3在烧成过程中与杂质形成共晶低熔点的硅酸盐,包围在莫来石结晶周围。

  粘土砖属于弱酸性耐火制品,能抵抗酸性熔渣和酸性气体的侵蚀,对碱性物质的抵抗能力稍差。粘土砖的热性能好,耐急冷急热。

  粘土砖的耐火度与硅砖不相上下,高达1690~1730℃,但荷重软化温度却比硅砖低200℃以上。因为粘土砖中除含有高耐火度的莫来石结晶外,还含有接近一半的低熔点非晶质玻璃相。

  在0~1000℃的温度范围内,粘土砖的体积随着温度升高而均匀膨胀,线膨胀曲线近似于一条直线,线膨胀率为0.6%~0.7%,只有硅砖的一半左右。当温度达1200℃后再继续升温时,其体积将由膨胀较大值开始收缩。粘土砖的残余收缩导致砌体灰缝的松裂,这是粘土砖的一大缺点。当温度超过1200℃后,粘土砖中的低熔点物逐渐熔化,因颗粒受表面张力作用而互相靠得很紧,从而产生体积收缩。

  由于粘土砖的荷重软化温度低,在高温下产生收缩,导热性能比硅砖小15%~20%,机械强度也比硅砖差,所以,粘土砖只能用于焦炉的次要部位,如蓄热室封墙,小烟道衬砖及蓄热室格子砖、炉门衬砖、炉顶以及上升管衬砖等。

  二、高铝砖

  高铝砖是Al2O3含量大于48%的硅酸铝或氧化铝质的耐火制品,统称高铝质耐火制品。

  高铝砖的耐火度和荷重软化温度均高于粘土砖,抗渣蚀性能(尤其是对酸性渣)较好,且这些性能随着Al2O3含量的增加而提高,但热稳定性不如粘土砖。高铝砖的致密度高,气孔率低,机械强度高且耐磨。焦炉燃烧室炉头及炭化室铺底砖的炉头部位,用高铝砖砌筑,效果较好;但不宜用于炭化室墙面,因为高铝砖在高温下易产生卷边翘角。

  在现实生产中,由于资源条件和制品要求不同,可采用以下几类原料:以含水铝氧矿物(一水铝石、三水铝石等)  高铝砖为主要组成的高铝矾土;硅线石族矿物(包括蓝晶石、红柱石、硅线石等);人工合成原料,如工业氧化铝、合成莫来石、电熔刚玉等。中国高铝钒土资源丰富,质地优良,产地主要分布在山西、河南、河北、贵州、山东等地。所产的高铝钒土,主要是一水铝石(α-Al2O3·H2O)和高岭石两种矿物的混合物。高铝砖主要用于砌筑高炉、热风炉、电炉炉顶、鼓风炉、反射炉、回转窑内衬。此外,高铝砖还  高铝砖广泛地用做平炉蓄热式格子砖、浇注系统用的塞头、水口砖等。但高铝砖价格要比粘土砖高,故用粘土砖能够满足要求的地方就不必使用高铝砖。
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