对半干成型法制备的高铝质隔热耐火材料性能的研究

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1、2012年12月第37卷第6期耐火与石灰·45·对半干成型法制备的高铝质隔热耐火材料性能的研究摘要：高铝质隔热耐火材料是由氧化铝、铝矾土和黏土的混合物通过半干成型法在1500℃下煅烧2h而制成的。一般情况下，稻壳在作为能源使用后，都被当做废料进行处理。现将这种稻壳作为制备隔热耐火材料过程中的造孔添加物来利用。学者们对这种煅烧后的耐火材料试样的物理特性、相结构以及微观组成的研究从未间断过，并常常将半干成型法的优缺点同塑性成型法相对比。高铝质隔热材料中，氧化铝与二氧化硅的质量比在2.91～6.17之间。通过将原料中一半量的铝矾土替换为氧化铝，不仅可以提高这一比值，还能降低杂质含量并改善材料

2、性能。煅烧温度在1500℃时，氧化铝、黏土和铝矾土之间的反应已经基本完成，煅烧出莫来石和刚玉作为结晶产物。最终烧结产物的物理特性、微观结构和孔径分布会随着氧化铝与二氧化硅之间质量比、杂质含量、稻壳造孔剂的掺量以及所使用的成型工艺的不同而各异。关键词：半干成型；高铝质隔热耐火材料；氧化铝；黏土；铝矾土中图分类号：TQ175.712.2文献标识码：A文章编号：1673-7792（2012）06-0045-05硅之间质量比的同时降低试样中的杂质含量，要l简介实现这个目标可以通过将原料中一半量的铝矾土不同行业的高温作业往往都会涉及到对燃料替换为氧化铝的办法来实现；另一方面，用半干的大量使用。为

3、了节能降耗，各种隔热耐火材料成型法代替塑性成型法来制备试样，这样可以缩被用于各式的工业窑炉之中。其隔热性能取决于短干燥所用的时间，并提高试样的尺寸精度。它本身的气孔率和组织结构。因此，隔热耐火材2实验过程料制备工艺的关键就在于提高其气孔率。隔热耐火材料的制备方法有很多种，主要有多孔材料法、本实验使用氧化铝、铝矾土和球黏土的搭配化学法、泡沫法和烧尽加入物法等。来制备实验试样。其化学成分如表1所示，使用隔热耐火材料的种类和形式很多，其中，硅碳化稻壳作为造孔添加物，这种添加物需要提前酸铝耐火材料（黏土质和高铝质）是其中最为常在实验室内制好备用，将稻壳在600℃下进行烘见和最重要的一种。耐火材

4、料的物理性能会随着烤，制备出的稻壳中含碳55％、二氧化硅42％，氧化铝含量的增加而得到加强。亚历山大耐火材其它为杂质。作为造孔添加物的稻壳，其粒径小料公司生产的黏土质耐火材料通过对产品性能进于150μm。行改良，其材料体积密度、抗压强度和应用温度分别达到0.6g·cm-3-2和1400℃。作为这表1原料化学成分分析/%、5N·mm项研究的继续，使用铝矾土和黏土的混合物作为原料SiO2Al2O3TiO2Fe2O3CaOMgOK2ONa2OP2O5氧化铝0.0399.80-0.040.03--0.10-原料制备高铝质隔热耐火材料试样，采用塑性成铝矾土4.8389.473.571.250.1

5、50.090.130.030.25型法以及聚苯乙烯和稻壳这两种造孔添加物来进球黏土57.5236.312.263.130.360.150.130.10-一步研究高铝质隔热耐火材料物理性能、相结构和微观组成。然而，这种方法制备出的试样，其为了研究氧化铝来源对材料性能的影响，将氧化铝与二氧化硅之间的质量比仅在2.63~5.13的设计两组实验，每组实验中氧化铝的来源不同，范围变化，杂质含量在5.72%~5.6%之间。因此，但是都采用半干成型法来制备试样。因此，第1目前工作的重点在于一方面提高氧化铝与二氧化组实验，采用铝矾土和球黏土的混合物作为原料，Dec.2012·46·REFRACTORI

6、ES&LIMEVol.37No.6其配比分别为：60∶40；70∶30；80∶20，通过煅烧微观结构形态通过配备EDAX系统的飞利浦XL30的方式，对该试样的化学成分进行了分析，其结型扫描电镜进行研究，采用压汞孔隙度仪（日本，果见表2。第2组实验，采用氧化铝、铝矾土和岛津No.9810型）来测定试样的孔径分布，最高球黏土三者的混合物作为原料，其配比分别为：压力400MPa，测量范围2～200μm。30∶30∶40；35∶35∶30；40∶40∶20，其化学成分见表3结果与讨论3。由表2和表3不难看出，通过将原料中一半量的铝矾土替换为氧化铝，可以提高产物中氧化铝图l显示的是稻壳掺量与烧成

7、后的铝矾土-黏与二氧化硅的质量比并降低杂质含量。每组混合土试样的性能之间的关系。正如预期的一样，随物中稻壳掺量分别为10％、15％和25％。将原料着稻壳掺量的增加，显气孔率增大，而体积密度加入适量的水后，在10N·mm-2的压强下压制成2和抗压强度下降。这一趋势在含有大量铝矾土英寸长的立方体试样。然后将干燥的试样在（80％）的试样上表现得最为明显。这种曲线走势600℃焙烧去除碳化稻壳中所含的碳，最后在可能是由于试样成型过程中受到负载的影响。这1