添加三石后高鋁磚的物相組成與燒結性能

在高鋁礬土、莫來石及剛玉等高鋁物料中，添加藍晶石、紅柱石或硅線石(三石)，或添加這幾種礦物的復合物，可明顯改善高鋁磚的顯微結構，從而改善和提高傳統耐火制品的品質，或開發出新的品種。在新的品種中除高爐用硅線石磚及熱風爐用低蠕變磚外，主要還包括：高荷重軟化溫度高鋁磚、高熱震高鋁磚、微膨脹高鋁磚、水泥窯和電爐頂用的磷酸鹽高鋁磚等。

添加三石后材料的物相組成與燒結性能

一、添加三石后材料的物相組成

石干、孫庚辰等人在高鋁礬土、剛玉等高鋁物料中添加三石，對其物相組成進行了研究，其研究結果如下。

不同煅燒溫度下的試樣，用X射線衍射分析。

(1) 高鋁物料添加藍晶石精礦，在1300℃時有大量莫來石生成，此莫來石為一次莫來石。之后KDKC (礬土+藍晶石)和KCC(剛玉+藍晶石)兩個試樣均隨煅燒溫度的提高而大幅度增加。這表明藍晶石分解轉化產生的SiO2與礬土或剛玉反應形成莫來石，此莫來石為二次莫來石。

兩個試樣(KDKC與KCC)二次莫來石化完成溫度不一。從生成莫來石含量分析，KDKC樣在1500℃時，莫來石含量達86%，表明在這個溫度時二次莫來石化已完成。而KCC樣，在1500℃時，莫來石含量67%，表明在此溫度，未完成二次莫來石化，即使溫度達1600℃，莫來石生成量也只有77%，尚有剛玉14%， 也還未完成二次莫來石化。剛玉+藍晶石試樣在溫度大于1600℃時才完成二次莫來石化。

以上討論表明：礬土+藍晶石與剛玉+藍晶石試樣，二次莫來石化完成溫度存在著差別，前者容易，后者較難。原因除了鋁礬土比剛玉粒度細小之外，因礬土熟料含有大量TiO2、Fe2O3等雜質，較容易進行反應。

(2) 高鋁物料添加紅柱石精礦，與高鋁物料中添加藍晶石試樣相似，1300℃后，隨鍛燒溫度升高，莫來石相應增多。礬土+紅柱石試樣(ADKC)在1500℃時，莫來石含量為77%，剛玉僅有4%，表征此樣已完成二次莫來石化。而剛玉+紅柱石試樣(ACC)在1500℃時，莫來石為56%，剛玉為16%，二次莫來石化未完全，1720℃時，莫來石為73%，剛玉為9%，已完成了二次莫來石化。

可以認定，剛玉+紅柱石試樣(ACC)二次莫來石化的溫度大于1500℃(1500~1720℃)。

同樣，礬土+紅柱石試樣(ADKC)比剛玉+紅柱石試樣(ACC)容易二次莫來石化。

(3) 高鋁物料添加硅線石精礦。礬土+硅線石試樣(SDKC)在1500℃有較多莫來石，但是要完成二次莫來石化，SDKC和ACC兩個試樣(剛玉+硅線石)的鍛燒溫度均超過1700℃。

綜合以上討論可得出如下結論：

(1) 礬土+三石試樣比剛玉+三石試樣易完成莫來石化。

(2) 礬土+藍晶石或紅柱石試樣，1500℃時完成了莫來石化，而礬土+硅線石試樣完成莫來石化的溫度則更高，達1700℃以上。

(3) 莫來石化的順序為：礬土+藍晶石>礬土+紅柱石>礬土+硅線石。