无机非工学第二章硅酸铝质耐火材料

1、 第二节第二节 硅酸铝质耐火材料硅酸铝质耐火材料 硅酸铝质耐火材料是以硅酸铝质耐火材料是以Al2O3和和SiO2为基为基本化学组成的耐火材料，品种有：半硅砖、粘本化学组成的耐火材料，品种有：半硅砖、粘土砖、硅线石砖、莫来石砖、刚玉砖。土砖、硅线石砖、莫来石砖、刚玉砖。一、硅酸铝制品的物理化学特性：一、硅酸铝制品的物理化学特性： 二、二次莫来石化过程：二、二次莫来石化过程： 水铝石水铝石高岭石高岭石脱水脱水脱水分解脱水分解刚玉化刚玉化莫来石化莫来石化刚玉再结晶刚玉再结晶刚玉结晶刚玉结晶方石英方石英二次莫来石化二次莫来石化硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃一次莫来石晶体一次莫来石晶体硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃莫来石再

2、结晶莫来石再结晶莫来石再结晶莫来石再结晶 -Al2O3H2O -Al2O3（假相）（假相）+ H2O Al2O32SiO22H2O Al2O32SiO2（偏高岭石）（偏高岭石）+2H2O3（Al2O32SiO2）950 3Al2O32SiO2+4SiO23-Al2O3+2SiO2 1200 3Al2O32SiO2二次莫来石化，伴随有二次莫来石化，伴随有+10%的体积变化。的体积变化。三、粘土砖的性质：三、粘土砖的性质： 粘土质耐火材料是用天然的各种粘土作原料，将一部分粘土粘土质耐火材料是用天然的各种粘土作原料，将一部分粘土预先煅烧成熟料，并与部分生粘土配合制成预先煅烧成熟料，并与部分生粘土配合

3、制成Al2O3含量为含量为3046%的耐火制品，属于弱酸性耐火材料。的耐火制品，属于弱酸性耐火材料。1. 耐火度：耐火度：耐火度较高（耐火度较高（16001700 ），随），随Al2O3含量增多含量增多 而提高。而提高。 对于对于Al2O3在在2050%范围内的制品，其耐火度有经验公式：范围内的制品，其耐火度有经验公式： T(360+ Al2O3-R)/0.228 2. 热膨胀系数热膨胀系数比较小，在比较小，在4.55.81061，热，热 震稳定性比较好。震稳定性比较好。 3. 高温荷重软化温度高温荷重软化温度低（低（13001400），提高基质中），提高基质中Al2O3含含量，降低杂质含量，

4、可使荷重软化温度提高。量，降低杂质含量，可使荷重软化温度提高。4. 抗侵蚀性能：抗侵蚀性能：A. 碱性氧化物碱性氧化物的侵蚀：碱蒸汽或碱熔液在的侵蚀：碱蒸汽或碱熔液在10001100 时反应，时反应，生成釉（生成釉（Na2OAl2O32SiO2或或Na2OAl2O36SiO2 ），固相分），固相分解，结构破坏。解，结构破坏。B. 酸性氧化物酸性氧化物的侵蚀：的侵蚀：SO3、Cl2，在，在6001000 下，与砖中下，与砖中FeO、CaO、Al2O3等反应生成盐类，随温度升高而分解发泡，等反应生成盐类，随温度升高而分解发泡，把砖胀破；在还原气氛中，与砖中的把砖胀破；在还原气氛中，与砖中的FeO作

5、用，在作用，在400800 下被还原为下被还原为C，C在砖内沉积会产生很大内应力，使砖破裂。在砖内沉积会产生很大内应力，使砖破裂。 粘土砖的理化指标粘土砖的理化指标氧化铝氧化铝% 耐火度耐火度 荷重软化温度荷重软化温度 显气孔率显气孔率% 重烧线变化重烧线变化% 常温强度常温强度MPa 1450 ，2h 42 1750 1450 15 00.2 58.8 42 1750 1430 16 00.3 49.0 42 1750 1400 24 00.4 29.4 40 1730 1350 24 00.3 24.5 36 1690 1300 26 00.5 19.6 四、高铝砖的性质四、高铝砖的性质：

6、 1. 耐火度较高耐火度较高，1780。2. 荷重软化温度：荷重软化温度： 氧化铝氧化铝% 耐火度耐火度 荷重软化温度荷重软化温度 显气孔率显气孔率% 重烧线变化重烧线变化% 常温强度常温强度MPa 1500 ，2h 75 1790 1520 23 0.4 53.9 65 1790 1500 23 0.4 49.0 55 1770 1470 22 0.4 44.1 48 1750 1420 22 39.2 高铝砖的理化指标高铝砖的理化指标五、应用五、应用：1. 粘土砖：粘土砖：价格低廉，热稳定性好，加工成型方便，价格低廉，热稳定性好，加工成型方便，在使用温度不高，要求不苛刻的窑炉部位均可使在使用温度不高，要求不苛刻的窑炉部位均可使用，玻璃熔窑的池底、下层格子砖，被誉为万能用，玻璃熔窑的池底、下层格子砖，被誉为万能型的耐火制品。型的耐火制品。2. 高铝砖：高铝砖：相对于粘土砖为好，成型窑玻璃液上部结相对于粘土砖为好，成型窑玻璃液上部结构，蓄热室墙、碹、格子砖。构，蓄热室墙、碹、格子砖。思考题：思考题：1. 依依Al2O3SiO2相图说明，相图说明，Al2O3在在0