第三章 硅酸鋁系耐火材料 學生用 2

1、本章重點：本章重點： Al2O3-SiO2二元系統二元系統 雜質對雜質對Al2O3-SiO2二元系統的影響二元系統的影響 Al2O3-SiO2系制品的生產工藝要點系制品的生產工藝要點 Al2O3-SiO2系制品的性能特點系制品的性能特點 主要內容：主要內容： 1.1.粘土質耐火材料；粘土質耐火材料； 2.2.高鋁質耐火材料；高鋁質耐火材料； 4.4.莫來石質耐火材料；莫來石質耐火材料； 5.5.剛玉質耐火材料；剛玉質耐火材料； 第三章第三章 硅酸鋁及剛玉系耐火材料硅酸鋁及剛玉系耐火材料2 2.分類：分類：半硅質半硅質Al2O3含量含量15-30% 粘土質粘土質 Al2O3含量含量30-46%

2、高鋁質高鋁質 Al2O3含量大于含量大于46% 剛玉質剛玉質 Al2O3含量大于含量大于90% 3.1 概況：概況：1.硅酸鋁質耐火材料：硅酸鋁質耐火材料：以以SiO2和和Al2O3為基本化學組成的一類為基本化學組成的一類耐火材料。耐火材料。NoImage3 NoImageAl Al2 2O O3 3-SiO-SiO2 2系耐火材料組成與性能系耐火材料組成與性能 隨隨A/SA/S由低到高由低到高，制品呈酸性、弱酸性、中性（耐酸堿、化學穩(wěn)定）。，制品呈酸性、弱酸性、中性（耐酸堿、化學穩(wěn)定）。A/SA/S大于大于莫來石莫來石組成的高鋁磚、剛玉磚基本晶相組成：組成的高鋁磚、剛玉磚基本晶相組成：莫來石

3、、剛玉。莫來石、剛玉。A/SA/S小于小于莫來石莫來石組成的高鋁磚、粘土磚和半硅磚相組成：石英、組成的高鋁磚、粘土磚和半硅磚相組成：石英、莫來莫來石石性能：半硅質耐火度低，整體性好（性能：半硅質耐火度低，整體性好（略膨脹略膨脹）。）。 粘土、高鋁磚，粘土、高鋁磚，耐火度提高，熱震好。耐火度提高，熱震好。 剛玉制品抗渣強，剛玉制品抗渣強，熱震稍差熱震稍差。3.23.2生產的工藝原理生產的工藝原理一、一、A-SA-S二元系統：二元系統：見相見相圖（圖（19421942年鮑恩與格年鮑恩與格雷提出）雷提出）1.1.晶相：三個（晶相：三個（方石英方石英：熔點熔點17231723；莫來石：；莫來石：熔點熔

4、點18501850；剛玉：熔；剛玉：熔點點20502050）A A3 3S S2 2是A含量：72-78%72-78%固溶體。是該二元系統唯一二元化合物。固溶體。是該二元系統唯一二元化合物。針、柱針、柱狀晶體，鏈狀硅酸鹽結晶、高溫強度高，抗熱震性好狀晶體，鏈狀硅酸鹽結晶、高溫強度高，抗熱震性好（膨脹系數?。绍浉?。（膨脹系數?。?，荷軟高。剛玉（剛玉（ -Al -Al2 2O O3 3）： 中性中性（耐酸堿）、化學穩(wěn)定性好（抗（耐酸堿）、化學穩(wěn)定性好（抗渣好渣好) )、膨脹系數較大（比堿性小）、熱震較差。、膨脹系數較大（比堿性小）、熱震較差。粒、板粒、板狀。狀。NoImage5 NoImage

5、 SiOSiO2 2A1A12 2O O3 3系組成與耐火度間的關系系組成與耐火度間的關系NoImage6 NoImage AlAl2 2O O3 3-SiO-SiO2 2系制品的荷重軟化變形溫度系制品的荷重軟化變形溫度 （1）Al2O3SiO2二元系統相圖二元系統相圖所以所以AlAl2 2O O3 3-SiO-SiO2 2系制品中，隨著系制品中，隨著AlAl2 2O O3 3含量的增加，其礦含量的增加，其礦物組成逐漸變化，高溫性能也呈規(guī)律性的變化。物組成逐漸變化，高溫性能也呈規(guī)律性的變化。由于莫來石的存在由于莫來石的存在A-SA-S系統分割二個子系統，系統分割二個子系統， 即即S-S-莫來石

6、和莫來石和A-A-莫來石莫來石2.S-A2.S-A3 3S S2 2分系統分系統T TE E=1595 =1595 、共晶點組成（、共晶點組成（A=5.5%,S=94.5%)A=5.5%,S=94.5%)靠近靠近S S一邊、常溫一邊、常溫固相（固相（方石英，莫來石方石英，莫來石）。）。 當當A A15%15%：液相線較陡、對溫度和組成都敏感，不宜作耐材。：液相線較陡、對溫度和組成都敏感，不宜作耐材。當當A A15%15%：當溫度低于：當溫度低于17001700時，液相線較陡，隨溫度升高時，液相線較陡，隨溫度升高液相量增加慢，同時莫來石會向液相中液相量增加慢，同時莫來石會向液相中溶解溶解，補充液

7、相中，補充液相中SiOSiO2 2含量使得液相的粘度隨溫度升高降低不明顯，這一特征含量使得液相的粘度隨溫度升高降低不明顯，這一特征決定了粘土制品的荷軟開始溫度不高而變形范圍較寬的特決定了粘土制品的荷軟開始溫度不高而變形范圍較寬的特性。性。3. A3. A3 3S S2 2-A-A分系統分系統T TE E=1840=1840（較高）、比莫來石的熔點只低（較高）、比莫來石的熔點只低10 10 ，共晶點靠，共晶點靠A A一側、常溫一側、常溫莫來石、剛玉莫來石、剛玉共存。剛玉相抗渣好，但在共存。剛玉相抗渣好，但在A-SA-S系系統中統中抗熱震差抗熱震差（但比堿性好）。（但比堿性好）。二、雜質對二、雜質

8、對S-AS-A系統影響（三元系統）系統影響（三元系統）雜質：雜質：FeFe2 2O O3 3、TiOTiO2 2、CaOCaO、MgOMgO及及R R2 2O O等種類、數量決定制品出等種類、數量決定制品出現液相現液相溫度溫度、液相、液相數量數量和和粘度粘度，起助熔作用，對耐火度影，起助熔作用，對耐火度影響很大。響很大。1.1.可以看出：可以看出： R R2 2O-A-SO-A-S三元系統，三元系統， R R2 2O O是最強熔劑是最強熔劑，T TE E急劇降低！急劇降低！ R R2 2O O最有害雜質，要嚴格控制。最有害雜質，要嚴格控制。2.2.鐵氧熔劑作用鐵氧熔劑作用FeOFeO FeFe

9、2 2O O3 3，要采取，要采取氧化氣氛氧化氣氛生產和生產和使用使用。NoImage9 NoImageAl2O3SiO2K2O系統相圖系統相圖 SiO2-A3S2 （1595） SiO2-A3S2-KAS4（985 ） T=610 較大較大 Al2O3-A3S2（1840 ） Al2O3-A3S2-KAS4（1315 ） T=525 較小較小 NoImage10 NoImage1.Al2O3SiO2K2O系統系統 河南礬土原料中含河南礬土原料中含 K2O高，一般為高，一般為0.5%2.0%, K2O也是粘土磚和半硅也是粘土磚和半硅磚的主要雜質。磚的主要雜質。 NoImage11 NoImag

10、e不同氣氛下不同氣氛下Al2O3SiO2氧化鐵系統相圖氧化鐵系統相圖NoImage12 NoImage還原還原氣氛氣氛 SiO2-A3S2 (1595) SiO2-A3S2-2FeO2Al2O35SiO2 (1210) T=385氧化氧化氣氛氣氛 SiO2-A3S2 (1595) SiO2-A3S2-Fe2O3Al2O3 (1380) T=215 NoImage13 NoImage比較比較還原還原氣氛氣氛 Al2O3 - A3S2 (1840) Al2O3 -A3S2-FeOAl2O3 (1380) T=460 氧化氧化氣氛氣氛 Al2O3- A3S2 (1840) Al2O3 -A3S2-F

11、e2O3Al2O3 (1460) T=380 NoImage14 NoImageAl2O3SiO2氧化鐵系統氧化鐵系統1 硅酸鋁耐火材料硅酸鋁耐火材料不宜不宜在在還原還原氣氛下燒成和使用氣氛下燒成和使用抵抗氧化鐵侵蝕的能力，抵抗氧化鐵侵蝕的能力，AlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2比比大于大于2.552.55莫來石莫來石組成的高鋁磚組成的高鋁磚優(yōu)于優(yōu)于AlAl2 2O O3 3SiOSiO2 2比較莫來石組成比較莫來石組成低的低的高鋁高鋁磚、粘土磚和半硅磚。磚、粘土磚和半硅磚。 此外，此外，FeFe2 2O O3 3在在TiOTiO2 2存在的條件下，降低制品的高溫力學性能。存在的條件

12、下，降低制品的高溫力學性能。所以，在高鋁制品中，所以，在高鋁制品中，FeFe2 2O O3 3的含量應控制在的含量應控制在2-32-3以下，以下，并且使并且使FeFe2 2O O3 3進入結晶相形成固溶體進入結晶相形成固溶體：防止：防止FeFe2 2O O3 3、TiOTiO2 2同同時時進入玻璃相進入玻璃相3、TiO2-Al2O3-SiO2三元系1）此圖無三元化合物，只有莫來石固溶體和鈦酸鋁，并且在莫來石中固溶有TiO2，如:B點：Al2O3=75%，TiO2=6%，C點： Al2O3=69.5%，TiO2=3.5%2）ABCD區(qū)域為莫來石固溶體區(qū)域，Al2O3-AT-B和SiO2-AT-C

13、為三相區(qū)，TE分別為1727和1480。3）A-B-Al2O3, AT-B-C, SiO2-D-C分別為莫來石固溶體與相應物質的二元混合物， TE分別為E3P1,P2P1和E2P2上的某一點。4）A/S小于2.55的制品，TiO2含量一般小于3.5%，基本上與莫來石形成固溶體，不存在于液相中；A/S大于2.55的制品，隨Al2O3含量的增加，莫來石固溶TiO2量相應減少，余下的TiO2會進入液相，這樣對液相造成污染。降低制品的荷軟和高溫蠕變性。4 、CaO-Al2O3-SiO2三元系說明抗CaO侵蝕的能力，高鋁制品優(yōu)于粘土制品。5、 MgO-Al2O3-SiO2三元系S-AS-A3 3S S2

14、 2分系統分系統 生成生成堇青石堇青石（M M2 2A A2 2S S5 5組群狀硅酸鹽），膨脹系數組群狀硅酸鹽），膨脹系數小、抗熱震比小、抗熱震比A A3 3S S2 2好！用于陶瓷好！用于陶瓷匣缽。匣缽。A A3 3S S2 2-A-A分系統分系統 生成鎂鋁尖晶石（生成鎂鋁尖晶石（MAMA熔點熔點21352135) )， 該三元系統該三元系統T TE E= =15781578相對高、抗侵蝕。且相對高、抗侵蝕。且MAMA膨脹系數小、抗熱震比膨脹系數小、抗熱震比A A3 3S S2 2好！好！小結：小結：雜質氧化物對雜質氧化物對A-SA-S二元系影響：二元系影響：R R2 2O O最強，最強，

15、其次其次FeOFeO、FeFe2 2O O3 3、CaOCaO、MgOMgO，TiOTiO2 2最弱。最弱。 一、定義、分類一、定義、分類： 粘土質耐火材料：粘土質耐火材料：Al203 30Al203 304848，采用粘土為主，采用粘土為主要原料的一類耐火材料。要原料的一類耐火材料。 根據原料和生產工藝的不同，粘土質耐火材料分為：根據原料和生產工藝的不同，粘土質耐火材料分為： 普通粘土磚；普通粘土磚； 全生料粘土磚；全生料粘土磚； 多熟料粘土磚；多熟料粘土磚； 高硅粘土磚；高硅粘土磚； 不定形耐火材料。不定形耐火材料。生產簡便、價格低、生產最多（占全國生產簡便、價格低、生產最多（占全國60%

16、60%以上）、應用以上）、應用最廣泛。最廣泛。廣泛應用于煉鐵高爐、熄焦爐、加熱爐、鐵水廣泛應用于煉鐵高爐、熄焦爐、加熱爐、鐵水包內襯、煉鋁爐、玻璃窯等。包內襯、煉鋁爐、玻璃窯等。 NoImage19 NoImage 3. 化學礦物組成：化學礦物組成： 主要化學成分：主要化學成分：Al2O3、SiO2 主礦物（主晶相）：高嶺石主礦物（主晶相）：高嶺石 ：Al2O32SiO22H2O （ 高嶺石族、蒙脫石族、葉臘石族、水云母族）高嶺石族、蒙脫石族、葉臘石族、水云母族） 次礦物（次晶相）：石英、鐵化合物、有機物等，次礦物（次晶相）：石英、鐵化合物、有機物等，嚴格控制嚴格控制Al2O3含量及含量及Al

17、2O3SiO2比值愈接近高嶺石礦物的理論值比值愈接近高嶺石礦物的理論值 粘土純度粘土純度，質量，質量。 Al2O3SiO2比值比值，粘土耐火度，粘土耐火度，粘土燒結熔融范圍越寬。，粘土燒結熔融范圍越寬。 NoImage20 NoImage 4.耐火粘土的工藝特性耐火粘土的工藝特性 分散性分散性 結合性結合性 燒結性燒結性 可塑性可塑性 粘土的礦物組成和顆粒組成粘土的礦物組成和顆粒組成所控制所控制。（1）分散性）分散性 分散程度：分散程度：顆粒組成或比表面積顆粒組成或比表面積 粘土屬于高分散性物質，一般不大于粘土屬于高分散性物質，一般不大于10微米。微米。 粘土的工藝性質主要取決于小于粘土的工藝

18、性質主要取決于小于2微米顆粒的數量。微米顆粒的數量。 粘土的分散度等級與在水中的分散性粘土的分散度等級與在水中的分散性 NoImageNoImage（2 2）可塑性）可塑性 表示方法：塑性指數和塑性指標表示方法：塑性指數和塑性指標 塑性指數法塑性指數法：粘土顯可塑狀態(tài)時的水量上限和下限之差：粘土顯可塑狀態(tài)時的水量上限和下限之差（含水量變化的范圍）的間接指數值來衡量其強弱的方法。（含水量變化的范圍）的間接指數值來衡量其強弱的方法。 塑性指標法塑性指標法：采用一定直徑的泥球，當外力作用后發(fā)生形：采用一定直徑的泥球，當外力作用后發(fā)生形 并開始產生裂紋，并開始產生裂紋， 以應力以應力( (變形力變形力

19、) )與應變與應變( (變形的程度變形的程度) )的乘積來的乘積來 表示其可塑性程度的一種方法。表示其可塑性程度的一種方法。 NoImage22 NoImage增加粘土可塑性的方法：增加粘土可塑性的方法： 除去如石英等非可塑性的雜質礦物；除去如石英等非可塑性的雜質礦物； 細磨以增加其分散度；細磨以增加其分散度； 加入適量塑性物質結合劑（如亞硫酸紙漿廢液等）；加入適量塑性物質結合劑（如亞硫酸紙漿廢液等）； 真空處理；真空處理； 困料。困料。 （3）結合性）結合性 粘土分散程度粘土分散程度，比表面積，比表面積，結合性，結合性。 在實際生產中，通常都以粘土的可塑性來判斷其結合性在實際生產中，通常都以

20、粘土的可塑性來判斷其結合性 能的強弱。能的強弱。NoImage23 NoImage（4）粘土的燒結性）粘土的燒結性 高嶺石的加熱變化高嶺石的加熱變化 Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO2+2H2O （450550） Al2O32SiO2 Al2O3（無定形）（無定形）+2SiO2 （無定形）（無定形） Al2O3（無定形）（無定形）- Al2O3（結晶型）（結晶型） （930960 ） 3- Al2O3 +6SiO2 （無定形）（無定形）A3S2+4SiO2 （無定形）（無定形） SiO2 （無定形）（無定形）SiO2 （方石英）（方石英） （12501300） （一次莫來石）（

21、一次莫來石）1200 主要為莫來石長大，至主要為莫來石長大，至1500 1600結束，結束，方石英成玻璃相方石英成玻璃相或其它變體或其它變體 。 NoImage24 NoImage 雜質的影響雜質的影響 熔劑作用熔劑作用 Fe2O3、TiO2 促進莫來石化；促進莫來石化； CaO、R2O 抑制莫來石化、分解。抑制莫來石化、分解。 雜質數量和種類決定燒結機制雜質數量和種類決定燒結機制 液相燒結液相燒結（粘滯流動燒結）（粘滯流動燒結）高硅玻璃相高硅玻璃相 硬質粘土硬質粘土 A， T（燒結溫度）（燒結溫度） 軟質粘土軟質粘土 A， T （燒結溫度）（燒結溫度） 如如R2O，T燒結溫度將顯著降低燒結溫

22、度將顯著降低 煤質粘土或含有機物較多，孔隙多，燒結困難煤質粘土或含有機物較多，孔隙多，燒結困難 NoImage25 NoImage定義：粘土定義：粘土Al2O33048% 分類：分類： 普通粘土磚普通粘土磚 全生料粘土磚全生料粘土磚 多熟料粘土磚多熟料粘土磚 高硅粘土磚高硅粘土磚 三、粘土磚的生產工藝要點三、粘土磚的生產工藝要點 生產的工藝流程：生產的工藝流程：粘土熟料粘土熟料破粉碎破粉碎篩分篩分結合粘土結合粘土破粉碎破粉碎篩分篩分 混合共磨混合共磨配料配料混練混練成型成型干干燥燥燒成燒成成品揀選成品揀選結合粘土的篩下料一部分與熟料混合共磨，一部分拿來直接配料。結合粘土的篩下料一部分與熟料混合

23、共磨，一部分拿來直接配料。NoImage26 NoImage1.原料選擇、配料原料選擇、配料 為進一步減少為進一步減少結合粘土結合粘土的用量，提高制品的高溫性能，可將粘的用量，提高制品的高溫性能，可將粘土土熟料細粉熟料細粉與與結合粘土結合粘土進行進行共同粉磨共同粉磨后加入配料中。后加入配料中。A.多熟料制品多熟料制品（瘠化作用、分散、骨架、網絡化、高溫性能好）：（瘠化作用、分散、骨架、網絡化、高溫性能好）： 熟料：熟料：細粉細粉=80：20；熟料；熟料80%，臨界粒度，臨界粒度3-4； 粗：中：細粗：中：細=（40-50）：中）：中：（：（25-35）遵循最緊密堆積原理。）遵循最緊密堆積原理。

24、 細粉細粉0.088，結合粘土與熟料，結合粘土與熟料共磨共磨。B.普通熟料制品普通熟料制品： 熟料熟料：細粉：細粉=70：30；結合粘土；結合粘土25%，臨界粒度，臨界粒度0.1-0.2； 干燥、燒成干燥、燒成收縮大收縮大（收縮（收縮15-20%），不易控制尺寸，），不易控制尺寸，高溫性高溫性能不好能不好。 可見：多引入粘土熟料，可見：多引入粘土熟料，A制品性能優(yōu)于制品性能優(yōu)于B。NoImage28 NoImage2. 2.混練方法：混練方法： 結合粘土結合粘土 泥漿（泥漿（1-3%）+紙漿（紙漿（1-2%） 1) 結合粘土熟料結合粘土熟料干混干混水水混合混合 2) 熟料熟料水或泥漿水或泥漿結

25、合粘土結合粘土混合混合 （常規(guī)常規(guī)） 3) 細顆粒熟料結合粘土共磨細顆粒熟料結合粘土共磨已潤濕的粗粒料已潤濕的粗粒料混合混合（最佳）（最佳）3. 3.成型與干燥：成型與干燥：通常機壓半干泥料水分一般為通常機壓半干泥料水分一般為4 46 6，50-80MPa50-80MPa壓力，生坯體壓力，生坯體積密度積密度2 210102 240g40gcm3cm3。 快速干燥制度快速干燥制度 ：1 1）干燥介質進口溫度：標、普型磚）干燥介質進口溫度：標、普型磚150150200200，異型磚，異型磚120120160160；2 2）廢氣排出口溫度：）廢氣排出口溫度：70708080；3 3）磚坯殘余水分：）

26、磚坯殘余水分：2%2%；4 4）干燥時間：）干燥時間：16162424小時。小時。4. 4.燒成：燒成：目的：目的：具有一定外形尺寸、氣孔率低、致密、強度提高、具有一定外形尺寸、氣孔率低、致密、強度提高、體積穩(wěn)定好、耐火性好。體積穩(wěn)定好、耐火性好。溫度：溫度：要要高于高于結合粘土燒成溫度。結合粘土燒成溫度。 寬燒結溫度范圍：要高出寬燒結溫度范圍：要高出100150； 窄燒結溫度范圍：要高出窄燒結溫度范圍：要高出50100 普通：普通：12501350 多熟料多熟料：13801420注意：注意：體積體積總收縮總收縮4-5%4-5%；燒成速度；燒成速度不能太快不能太快，適當保溫。，適當保溫。NoI

27、mage30 NoImage四、粘土制品的性質四、粘土制品的性質1.熱震性好（熱震性好（1100：水冷：水冷10次；多熟料次；多熟料50-100次或更高）。主要次或更高）。主要原因：原因： A3S2 熱膨脹系數小、均勻、無多晶轉變、顆粒間有很多裂熱膨脹系數小、均勻、無多晶轉變、顆粒間有很多裂紋緩沖應力。紋緩沖應力。2.抗酸性熔渣侵蝕（抗酸性熔渣侵蝕（SiO2）3.高溫性能差（無高溫性能差（無A3S2骨架）骨架）數量數量(50%)、結晶細小。、結晶細小。4.具有很寬的荷重軟化變形溫度范圍，但具有很寬的荷重軟化變形溫度范圍，但荷軟低荷軟低1250-1400. 提高措施提高措施 多熟料配比（骨架）及

28、混合細磨工藝（分散均勻）；多熟料配比（骨架）及混合細磨工藝（分散均勻）； 盡可能提高基質中盡可能提高基質中Al2O3含量，使基質中含量，使基質中Al2O3/SiO2比接近比接近莫來石組成，即提高基質純度；莫來石組成，即提高基質純度； 引入外加物，增大液相粘度；引入外加物，增大液相粘度； 提高燒成溫度（提高燒成溫度（ A3S2 長大）。長大）。31 二、高鋁礬土原料二、高鋁礬土原料 ：不能直接制磚坯！必須煅燒成熟料。不能直接制磚坯！必須煅燒成熟料。 高鋁礬土（又稱鋁土礦、礬土、鋁礬土、礬石）高鋁礬土（又稱鋁土礦、礬土、鋁礬土、礬石） 1） 分布分布 山西（陽泉、孝義、太原），河北（唐山、古冶），

29、山西（陽泉、孝義、太原），河北（唐山、古冶）， 河南（鞏義、新密、河南（鞏義、新密、 沁陽、登封）以及貴州等地。沁陽、登封）以及貴州等地。第三部分第三部分 3.63.6高鋁質耐火材料高鋁質耐火材料 一、定義、分類一、定義、分類：高鋁礬土熟料結合粘土，高鋁礬土熟料結合粘土，A1A12 2O O3 3在在4890%4890%的鋁硅系制品。的鋁硅系制品。 按按A12O3含量分：含量分： I等，等，75；II等，等，6075；III等，等，4860%。按礦物組成分：按礦物組成分：低莫來石、莫來石、莫來石低莫來石、莫來石、莫來石-剛玉、剛玉剛玉、剛玉-莫來石、剛玉質莫來石、剛玉質 隨隨A12O3A12O

30、3含量增加、玻璃相減少、高溫性能增加！含量增加、玻璃相減少、高溫性能增加！NoImage32 NoImage化學組成：化學組成： Al2O3 Al2O3、SiO2SiO2；少量雜質；少量雜質Fe2O3 Fe2O3 、TiO2 TiO2 、 CaO CaO、 MgO MgO 、R2O.R2O.礦物組成：礦物組成： 水鋁石：水鋁石： Al2O3H2O Al2O3H2O、高嶺石：、高嶺石： Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO22H2O2）組成、構造）組成、構造NoImage4 4） 高鋁礬土的加熱變化：三階段高鋁礬土的加熱變化：三階段 分解階段；分解階段； 莫來石化階段；莫來石化階段；

31、 重結晶燒結階段。重結晶燒結階段。過程中二次莫來石化過程伴隨約過程中二次莫來石化過程伴隨約1010的體積膨脹。的體積膨脹。 -Al2O3H2O-Al2O3游離、顆粒假象游離、顆粒假象+H2O （400-600） Al2O32SiO22H2OAl2O32SiO2（偏高嶺石）偏高嶺石）+2H2O （600左右）左右） 3（Al2O32SiO2）3Al2O32SiO2（一次莫來石）（一次莫來石）+4 SiO2 （980980左右）左右） （莫來石化）（莫來石化） （無定形）（無定形） 3-Al2O3+ 2SiO23Al2O32SiO2 （1200-1500） V+10% 二次莫來石化二次莫來石化 過

32、程中二次莫來石化過程伴隨約過程中二次莫來石化過程伴隨約1010的體積膨脹松的體積膨脹松散作用，氣孔率增大，顆粒相互推開、阻礙燒結。散作用，氣孔率增大，顆粒相互推開、阻礙燒結。莫來石、剛玉的重結晶燒結作用（莫來石、剛玉的重結晶燒結作用（1500）：）： 莫來石、剛玉晶體發(fā)育長大莫來石、剛玉晶體發(fā)育長大（重結晶），（重結晶），氣孔縮小氣孔縮小和消失，坯體逐漸致密化，強度、密度增加。和消失，坯體逐漸致密化，強度、密度增加。 （高溫長時間進行）（高溫長時間進行）同時雜質存在，高溫產生液相促進燒同時雜質存在，高溫產生液相促進燒結，并緩解結，并緩解二次莫來石化造成的二次莫來石化造成的膨脹膨脹松散作用松散作

33、用 （雜質（雜質Fe2O3 Fe2O3 、TiO2 TiO2 輔助燒結作用）輔助燒結作用） NoImage35 NoImage不同等級鋁礬土的燒結情況不同等級鋁礬土的燒結情況 可見：可見：A/S A/S 提高或提高或 A/S A/S 降低降低 , ,二次莫來石化效應較弱二次莫來石化效應較弱 A/S=2.55 ,A/S=2.55 ,二次莫來石化效應二次莫來石化效應 激烈。激烈。NoImage36 NoImage相同點：高鋁制品的生產工藝流程與多熟料粘土質制品生產相同點：高鋁制品的生產工藝流程與多熟料粘土質制品生產 工藝流程相似。工藝流程相似。 不同點：不同點：二次莫來石化二次莫來石化反應。反應。

34、 三、高鋁質制品生產工藝要點三、高鋁質制品生產工藝要點 減輕二次莫來石化反應措施：減輕二次莫來石化反應措施： 1.熟料的嚴格揀選分級（避免混級使用）：熟料的嚴格揀選分級（避免混級使用）：保證熟料充分燒保證熟料充分燒結，即結，即二次莫來石化和燒結收縮在原料煅燒過程中進行完畢。二次莫來石化和燒結收縮在原料煅燒過程中進行完畢?？刂婆黧w：控制坯體：體密和吸水率。體密和吸水率。 2.配方選擇：配方選擇：A.A.骨料骨料: :燒結礬土熟料；燒結礬土熟料；細粉細粉：礬土熟料、結合粘土（軟質粘：礬土熟料、結合粘土（軟質粘土，制成泥漿、均勻、結合性好）。土，制成泥漿、均勻、結合性好）。B.B.鋁含量高的制品：以

35、細粉形式加入為宜。（細粉收縮較大鋁含量高的制品：以細粉形式加入為宜。（細粉收縮較大，可以部分，可以部分抵消二次莫來石化的膨脹抵消二次莫來石化的膨脹作用）。盡量壓縮結合粘作用）。盡量壓縮結合粘土用量。土用量。 合理選擇結合劑的種類和數量合理選擇結合劑的種類和數量 結合粘土盡可能少加（結合粘土盡可能少加（5 510%10%） 用生礬土細粉代替結合粘土用生礬土細粉代替結合粘土 用部分高鋁礬土熟料和結合粘土粉按莫來用部分高鋁礬土熟料和結合粘土粉按莫來石石A/S=2.55A/S=2.55比例配合，共同細磨。比例配合，共同細磨。 C.C.顆粒組成：盡可能擴大細粉用量（顆粒組成：盡可能擴大細粉用量（0.088）45-55%。（高鋁熟。（高鋁熟料難磨，產量低）。熟料臨界粒度：料難磨，產量低）。熟料臨界粒度：2-3，不宜太高。遵循最緊，不宜太高。遵循最緊密堆積原理。讓密堆積原理。讓二次莫來石化在細粉里進行（二次莫來石化在細粉里進行（比表面積大、加熱比表面積大、加熱收縮大與二次莫來石化膨脹，兩者抵消）。收縮大與二次莫來石化膨脹，兩者抵消）。3.3.燒成：平、側碼磚；弱氧化氣氛；結合劑：亞硫酸紙