高アルミナ耐火レンガをハイアルミナレンガといいます。 その主な鉱物組成はムライト、コランダム、ガラス相です。 高アルミナれんがの Al2O3 含有量が増加すると、ムライト相とコランダム相の量も増加し、それに応じてガラス相が減少し、それに応じて製品の耐火性と高温性能が増加します。 ガラス相の量が増加し、粘度が低下すると、高アルミナれんがの構造が破壊されます。 特にKOやNaOの存在は液相の生成温度を低下させるだけでなく、液相の粘度も低下させるため、製品の高温強度が急激に低下します。 Al2O3 含有量が 72% 未満の高アルミニウム製品の場合、高温で安定な結晶相はムライトのみであり、Al2O3 含有量の増加とともに増加します。 Al2O3 含有量が 72% 以上の高アルミニウム製品の場合、高温で安定な結晶相はムライトとコランダムです。Al2O3 含有量が増加すると、コランダムの量が増加し、ムライトの量が減少し、それに応じて結晶相が増加します。製品の高温強度。
したがって、高アルミナれんがは、AL2O3 の含有量に応じて 3 つのレベルに分けられます。 第 1 レベルの高アルミナれんがには、Al2O3 が 75% を超えています。 第 2 レベルの高アルミナれんがには 60%-75% の Al2O3 が含まれています。 そして第 3 レベルの高アルミナれんがのアルミニウム含有量は 48%-60% です。 , Al2O3が48％未満のものを総称して粘土レンガと呼びます。
三級高アルミナれんがと粘土れんがの性質は似ており、主な結晶相はムライト相とガラス相です。 粘土レンガよりも高温性能が優れているため、粘土レンガが使用できる場所であれば、第3レベルのハイアルミニウム製品を使用できます。 第 2 レベルの高アルミナれんがの主な結晶相はムライトです。 このタイプの製品の高温性能は粘土レンガよりも大幅に優れています。ファーストクラスの高アルミナレンガの主な結晶相はムライトとコランダムです。 コランダムはムライトよりも化学的安定性と耐火性が高いため、製品中のコランダム含有量が多くなります。 、製品の高温耐性と耐浸食性が高くなります。 ただし、コランダムの熱膨張係数はムライトの熱膨張係数よりもはるかに大きいため、コランダムの含有量が多くなるほど、耐熱衝撃性は低下します。
高アルミナれんがの重要な加工特性は、荷重軟化温度と高温クリープです。 下図に示すように、製品の AL2O3 含有量の増加に伴い、荷重軟化温度は上昇します。 Al2O3含有量が70%未満の高アルミナれんがの荷重軟化温度は、ムライト結晶相と液相の量的比率に依存します。 Al2O3 含有量が 70% ～ 90% のムライトコランダム製品の場合、Al2O3 が増加しても、荷重軟化温度は大幅には増加しません。 これは、Al2O3 の増加に伴い原料中の Fe2O3 成分と TiO2 成分が若干増加し、高温液相の量と性状が変化するためです。 ムライト結晶相は高温になると部分的に軟化し、コランダム量は増加するものの骨格を形成できないため、荷重下での軟化温度は大きく上昇しない。 製品中のAl2O3含有量が90%を超え、さらには95%を超えた場合にのみ、製品の主な結晶相はコランダムとなり、結晶粒子間の直接結合率が大幅に向上し、液相のみが存在します。結晶粒間の隙間とその荷重により軟化温度が大幅に上昇します。
高アルミナれんがの高温クリープ挙動はクリープ速度で表されます。 第 1 レベルと第 2 レベルの高アルミナレンガのねじりクリープ速度は同様です。 1200 度でのクリープ速度は 0.25~0.29×10-5Rh ですが、第 3 レベルの高アルミナれんがは同じ温度で 3.5×10 です。 -5r・h、1級および2級の高アルミナれんがの10倍。
相分析により、第 1 レベルおよび第 2 レベルの高アルミナれんがのガラス相含有量は 7% ～ 9%、第 3 レベルの高アルミナれんがのガラス相含有量は 20% であることがわかります。 クリープ速度は、ガラス相の含有量だけでなく、ガラス相の組成およびその組成にも関係します。 高温粘度に関係します。 第 3 レベルの高アルミナれんがの 1200 度での液体粘度は、第 1 レベルの高アルミナれんがのわずか半分、第 2 レベルの高アルミナれんがの 26% です。 したがって、第 3 レベルの高アルミナれんがのクリープ挙動では、ガラス相が主導的な役割を果たしますが、第 1 レベルおよび第 2 レベルのれんがにおけるガラス効果に加えて、粒界クリープが重要な役割を果たします。 結晶相間の直接結合率が高いほど、粒界クリープの影響が大きくなる。 それはより明らかです。 明らかに、原材料の純度を向上させ、マトリックスの化学組成と鉱物組成を変更し、ガラス相の数を減らし、製造中にガラス相の組成を調整することが、高温クリープ特性を改善する鍵となります。 また、高温体積安定性と耐スラグ性も向上します。
高アルミナれんがの熱衝撃安定性は低く、これは製品の相組成と密接に関係しています。 製造においては、熱衝撃安定性を適切に向上させるために、泥水の粒子組成を調整したり、製品の粒子構造特性を改善したりすることが通常行われます。 原料に合成コーディエライト、ジルコン粉末等を適量添加し、高い熱衝撃安定性と高アルミニウム品を製造することで一定の成果を上げています。
高アルミナれんがは、冶金、機械製造、石油化学工業、電力、軽工業などの工業生産分野で使用される熱機器のライニング材として広く使用されています。
