棕刚玉冶炼是利用铝对氧的亲和力比铁、硅、钛等大的基本原理,通过控制还原剂的数量用还原冶炼的方法使铝矾土中的主要杂质还原,被还原的杂质生成硅铁合金并与刚玉熔液分离,从而获得结晶质量符合要求,Al2O3含量大于94.5%的棕刚玉。Fe2O3在冶炼过程中被还原生成硅铁合金而除去,但仍有被少量的氧化铁与氧化铝生成尖晶石留在产品中。TiO2在冶炼过程中部分被还原进人硅铁合金,仍有相当大部分留在棕刚玉中,它是棕刚玉着色的主要因素。CaO和MgO在冶炼过程中难以还原,原料中CaO和MgO绝大部分仍存在于产品中。采用特种耐火材料生产工艺制成耐火砖,可以改善和提高制品的内在质量,提高制品的高温性能。Na2O和K2O在冶炼过程中虽然能在高温下挥发一部分,但是不能被还原,仍留在棕刚玉中,对质量影响很大。
刚玉砖所用原料是由氧化铝和氧化铬按一定比例配比,经过高温熔化合成的一种固溶体。采用特种耐火材料生产工艺制成耐火砖,可以改善和提高制品的内在质量,提高制品的高温性能。我厂开发生产的部分铬刚玉砖(AK、AKZ)的理化性能指标已达到国外部分同类产品及刚玉砖的性能指标要求。铬刚玉系列产品首要用于轧钢加热炉滑轨和出钢渠道、槽、及其它工业炉易磨损部位。可以看出,刚玉砖性能优异,可达到国外同类产品的质量水平,在使用中可替代进口耐火材料。
熔铸刚玉制品
将氧化铝原料配合料在高于熔融温度下熔化后,浇注在预制的耐火模型中,经过冷却固化使结晶发育长大而形成的制品,称为熔铸刚玉耐火材料。一般采用电熔方法熔化。
以工业氧化铝为主要原料电熔的熔铸刚玉耐火材料是经过配合料熔化、精炼,然后浇铸到模型中,铸件经过凝固、退火、切割、磨削和预组装,称为合格产品。按其化学矿物组成主要有三种类型。
在不加外加剂的情况下,熔炼炉熔池温度要达到2200-2300度,在这种情况下熔体有很大的膨胀,在浇注冷却后必然产生很大的缩孔,难以获得致密均匀地铸件;同时由于氧化铝熔体的粘度很低,结晶能力很强,来不及排气就凝固,也会使铸件形成大量微孔。为了减少熔铸砖的缩孔,需要在配料中加入少量的外加物,以降低熔化温度,进而降低熔体的体积膨胀。根据产品类型别来添加不同的物料。热震稳定性据资料报道,在刚玉中加入Cr2O3,当Cr2O3含量为10%~66%时,材料的热震稳定性随Cr2O3含量的增加而降低,即Cr2O3含量低的铬刚玉砖,其热震稳定性好于Cr2O3含量高的铬刚玉砖。
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