
配置耐火澆注料是由具有一定耐高溫性的耐火集料(耐火骨料或耐火砂)配以一定比例的結合劑和外加劑構成的不定型耐火材料。耐火集料種類繁多,有粘土熟料、高鋁熟料、莫來石熟料、鎂砂等,本文主要介紹配置澆注料用高鋁骨料(鋁釩土熟料)的煅燒工藝。
鋁礬土煅燒時的加熱變化可以分為3個階段:分解階段(包括高嶺石的加熱分解反應和水鋁石的分解),二次莫來石化階段和重結晶燒結階段。
(1)分解階段。400~1200℃溫度范圍為鋁礬土的分解階段。在該階段,鋁礬土中的水鋁石和高嶺石在400℃時開始脫水,至450~600℃反應劇烈,700~800℃完成。水鋁石脫水后形成剛玉假相,此種假相仍保持原有水鋁石的外形,但邊緣模糊不清,折射率較水鋁石低,在高溫下逐步轉變成剛玉。高嶺石脫水后形成偏高嶺石,大于950℃時偏高嶺石轉變為莫來石和非晶態SO2,后者在高溫下轉變為方石英。整個過程的體積收縮20%。
(2)二次莫來石化階段。在1200~1400℃時,由水鋁石分解生成的a-Al2O3,可以與高嶺石轉化為莫來石過程析出的游離SO2繼續發生反應生成莫來石。伴隨二次莫來石的生成,產生較大的體積膨脹,達到10%左右,致使燒成的制品疏松,氣孔率增大,尺寸難以控制,這也是鋁礬土難燒結的原因。
(3)重結晶燒結階段。發生在1400-1500℃的溫度段。在二次莫來石化階段,由于液相的形成,已經開始發生燒結,但進程緩慢。當二次莫來石化完成后,重結晶燒結作用開始迅速進行。在1400-1500℃及以上,由于液相的作用,氣孔率降低,物料迅速趨向致密,剛玉和莫來石晶體長大。
高鋁釩土熟料的主要物相為a-Al2O3,莫來石和玻璃相,不同等級高鋁釩土燒結溫度不同,如下:


鋁釩土熟料的成品為大塊成品,為了滿足制備耐火磚或澆注料的原料需求需要經破粉碎成不同大小的兒顆粒,粉料采用雷蒙磨設備制成。在采用合理的顆粒配置成泥料,做成生產高鋁制品的泥料;不同顆粒級配加上結合劑和多種外加價材料配置成高鋁質澆注料。采用鋁釩土熟料生產的耐火制品多用于煉鋼行業、冶金行業、石油化工行業、煉鋁行業、水泥行業等多種耐高溫工窯爐的額內襯材料,以保證設備的正常運行。
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