淺談高鋁磚的高溫機(jī)械性能

       高鋁磚的礦物組成根據(jù)所使用的鋁礬土所定，熟料的礦物組成一般是莫來石、剛玉和玻璃相。莫來石理論組成為Al2O371．8％，SiO228．2％，其熔融分解溫度為1840℃。具有針狀結(jié)晶，呈網(wǎng)絡(luò)交叉結(jié)構(gòu)，高溫狀態(tài)表現(xiàn)出較好的強(qiáng)度。剛玉以α-Al2O3形態(tài)存在，熔點為2050℃，硬度為莫氏9級，呈粒、柱狀晶體，有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，對酸、堿性爐渣都有一定的抵抗能力。
       高溫機(jī)械性能不完全取決于高鋁磚內(nèi)的Al2O3含量，更取決于形成的晶體形狀及玻璃相數(shù)量，組成與粘度。對高鋁磚進(jìn)行的蠕變試驗或剛性模量和斷裂模量的研究表明，莫來石質(zhì)磚高溫機(jī)械性能好于高Al2O3含量的磚。LZ-75牌號的高鋁磚，盡管形成大量的高耐火度的α-剛玉晶體，呈粒、柱狀，其微觀結(jié)構(gòu)堅固性不亞于莫來石結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)力作用下晶間少量的玻璃液使其產(chǎn)生滑移，引起結(jié)構(gòu)變形、強(qiáng)度下降。莫來石質(zhì)磚，如LZ-65、LZ-55牌號，主要是莫來石晶體，呈針狀，形成交叉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，玻璃相充填其間，能承受應(yīng)力，不易變形，具有良好的高溫強(qiáng)度，尤其用硅線石族原料制的磚，原料純度高，經(jīng)過燒成生成莫來石與SiO2除少量的SiO2與很 微量雜質(zhì)形成玻璃相外，其余的SiO2生成方石英充填于莫來石晶間，在冷卻后產(chǎn)生*膨脹。該磚在長期使用中表現(xiàn)良好的抗蠕變性。LZ-48牌號的磚，盡管生成莫來石晶體，但它被大量的玻璃相淹沒，所以高溫機(jī)械強(qiáng)度較差，但常溫耐壓強(qiáng)度較好。因而，等速蠕變速率不同。LZ-75牌號磚的轉(zhuǎn)折溫度在1120～1130℃；LZ-48牌號磚的轉(zhuǎn)折溫度在1050℃；而莫來石質(zhì)磚沒有觀察到轉(zhuǎn)折點。以莫來石和剛玉為基本組成的高鋁磚高溫斷裂模量及剛性模量于800℃開始出現(xiàn)轉(zhuǎn)折；抗張強(qiáng)度在1000℃附近開始轉(zhuǎn)折，它們都有一個共同點，即在常溫至1000℃之間，其強(qiáng)度隨溫度升高而增加，反映了兩晶相受熱膨脹減輕了殘余內(nèi)應(yīng)力，使微裂紋彌合，導(dǎo)致強(qiáng)度升高。