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Al2O3-SiO2質耐火原料的特點

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Al2O3-SiO2質耐火原料的特點

發布日期:2023-06-27 00:00 來源:http://www.admind3051.com 點擊:

   天然耐火礦物中鋁礬 土資源豐富,主要分布在河南、山西和貴州等地,但高鋁含量的礬土礦(I 等礬 土,Al2O3≥80%)資源匱乏,且絕大多數應用于煉鋁行業;高品位的“三石”(藍晶石、紅柱石、硅線石)礦較少;中低品位和廢棄固廢礦(煤矸石、廢棄鋁土礦、赤泥、冶金渣等)含量大。

  認為選礦后的尾礦、中低品位Al2O3-SiO2質礦物的高效利用是我國鋁硅質耐火原料的發展方向。

  目前,均化的方法是 Al2O3-SiO2質天 然礦物合理利用和高效利用的一種加工工藝,并得到快速發展,但需要探索合適的燒制辦法,其中中低品位的 Al2O3-SiO2質礦(Al2O3含量 45%-70%),雜質含量低,由于二次莫來石化伴隨的膨脹效應導致該類原料難燒結。

  中品位礬土基均質料二次莫來石化反應更為明顯,采用隧道窯煅燒易倒窯,燒成安全性差。

  低鋁含量的 礬土基均質料燒成設備選擇范圍更寬,可以采用均化隧道窯或豎窯燒成。 

  建議可進一步探討發展電熔工藝制備低鋁礬土基的電熔莫來石。

  電熔低鋁礬 土礦的化學組成為:Al2O3-67.67%、SiO2-14.20%、TiO2-5.38%、Fe2O3-0.11%,體積密度為 3.05g/cm 3。

  電熔法制備的礬土基莫來石材料具有致密度高,Fe2O3雜質 含量低,莫來石晶體發育完善,TiO2以賦存的形態分布在莫來石中的特點。

  “三石”是生產低蠕變磚、紅柱石磚等冶金耐火制品不可缺少的主原料,我國“三石” 礦資源匱乏,大量依靠南非紅柱石、澳洲藍晶石等進口原料,可采用富硅硅線石、 葉臘石等低鋁礦物替代部分“三石”礦物。

  山西大同、內蒙一帶的煤矸石 Al2O3 含量在 45%-50%之間,具有雜質含量低(尤其 Fe2O3含量低)、存儲量豐富的特點, 是一種優質的低鋁質耐火原料,煤矸石基耐火原料的開發與應用得到快速發展。

  總之,Al2O3-SiO2天然原料組成確定其制品技術路線,比如:鐵水包-鋁碳體 系(采用葉臘石-碳化硅基)、熱風爐低蠕變體系(采用普通燒結剛玉-大宗固棄制備的電熔莫來石為原料),雜質含量低的剛玉莫來石體系具有優良的抗堿蒸氣 和抗 CO 侵蝕性能。 

  棕剛玉是高鋁礬土為原料在電弧爐中提純除雜而成,其主要雜質包括:Ti2O3、 Ti ( C,N,O )、 合 金 相 TiFeSi2 、 低 熔 點 相 Ca3Al2Si3(Mg,Ti)O12 、 鋁 酸 鈣 Ca0.95Mg0.9Al10.1(Ti)O17以及 Al4C3和 C。

  1600℃氮氣條件下熱處理后,棕剛玉含 Ti 物相中 Ti 元素發生脫氧,在低熔相中析出 Ti(C,N),從而改善棕剛玉的性能。 

  燒結剛玉原料按照體密分為三個等級:>3.45g/cm 3、>3.55g/cm 3、>3.65g/cm 3;熱 風爐用剛玉-莫來石體系可以使用一些低密度的燒結剛玉,燒結剛玉體積密度一般在 3.55g/cm 3,致密化的燒結剛玉原料(>3.65g/cm 3)更適用于煉鋼體系:滑板、 連鑄“三大件”、鋼包、精煉包等。提升燒結剛玉的體積密度是世界難題,燒結剛玉體積密度達到 3.65g/cm 3目前全球范圍沒有解決。

相關標簽:碳化硅生產線

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