添加三石后高铝砖的物相组成与烧结性能

　　在高铝矾土、莫来石及刚玉等高铝物料中，添加蓝晶石、红柱石或硅线石(三石)，或添加这几种矿物的复合物，可明显改善制品的显微结构，从而改善和提高传统耐火制品的品质，或开发出新的品种。在新的品种中除高炉用硅线石砖及热风炉用低蠕变砖外，主要还包括：高荷重软化温度高铝砖、高热震高铝砖、微膨胀高铝砖、水泥窑和电炉顶用的磷酸盐高铝砖等。

　　添加三石后材料的物相组成与烧结性能

　　一、添加三石后材料的物相组成

　　石干、孙庚辰等人在高铝矾土、刚玉等高铝物料中添加三石，对其物相组成进行了研究，其研究结果如下。

　　(一)试样化学组成、粒度与配比

　　原料的化学组成和粒度见表1，试样的配比见表2。

　　表1原料的化学组成和粒度

　　原料的化学组成和粒度

　　表2试样配比(%)

　　试样配比(%)

　　(二)试样的物相组成与结果分析

　　不同煅烧温度下的试样，用X射线衍射分析，其物相组成见表3。

　　表3试样物相组成 (%)

　　试样物相组成 (%)

　　由表3可见：

　　(1) 高铝物料添加蓝晶石精矿，在1300℃时有大量莫来石生成，此莫来石为一次莫来石。之后KDKC (矾土+蓝晶石)和KCC(刚玉+蓝晶石)两个试样均随煅烧温度的提高而大幅度增加。这表明蓝晶石分解转化产生的SiO2与矾土或刚玉反应形成莫来石，此莫来石为二次莫来石。

　　两个试样(KDKC与KCC)二次莫来石化完成温度不一。从生成莫来石含量分析，KDKC样在1500℃时，莫来石含量达86%，表明在这个温度时二次莫来石化已完成。而KCC样，在1500℃时，莫来石含量67%，表明在此温度，未完成二次莫来石化，即使温度达1600℃，莫来石生成量也只有77%，尚有刚玉14%， 也还未完成二次莫来石化。刚玉+蓝晶石试样在温度大于1600℃时才完成二次莫来石化。

　　以上讨论表明：矾土+蓝晶石与刚玉+蓝晶石试样，二次莫来石化完成温度存在着差别，前者容易，后者较难。原因除了铝矾土比刚玉粒度细小之外，因矾土熟料含有大量TiO2、Fe2O3等杂质，较容易进行反应。

　　(2) 高铝物料添加红柱石精矿，与高铝物料中添加蓝晶石试样相似，1300℃后，随锻烧温度升高，莫来石相应增多。矾土+红柱石试样(ADKC)在1500℃时，莫来石含量为77%，刚玉仅有4%，表征此样已完成二次莫来石化。而刚玉+红柱石试样(ACC)在1500℃时，莫来石为56%，刚玉为16%，二次莫来石化未完全，1720℃时，莫来石为73%，刚玉为9%，已完成了二次莫来石化。

　　可以认定，刚玉+红柱石试样(ACC)二次莫来石化的温度大于1500℃(1500~1720℃)。

　　同样，矾土+红柱石试样(ADKC)比刚玉+红柱石试样(ACC)容易二次莫来石化。

　　(3) 高铝物料添加硅线石精矿。矾土+硅线石试样(SDKC)在1500℃有较多莫来石，但是要完成二次莫来石化，SDKC和ACC两个试样(刚玉+硅线石)的锻烧温度均超过1700℃。

　　综合以上讨论可得出如下结论：

　　(1) 矾土+三石试样比刚玉+三石试样易完成莫来石化。

　　(2) 矾土+蓝晶石或红柱石试样，1500℃时完成了莫来石化，而矾土+硅线石试样完成莫来石化的温度则更高，达1700℃以上。

　　(3) 莫来石化的顺序为：矾土+蓝晶石>矾土+红柱石>矾土+硅线石。