蓝晶石耐火材料的应用

蓝晶石作为一种重要的耐火材料原料早在二十年代便开始为人们所关注，三十至四十年代对其加热变化和制作耐火砖方面的有关问毯进行了较为广泛的研究。人们曾将蓝晶石热膨胀率高的恃点视为弱点，利用这种原料制作耐火砖时，均先加以煅烧成熟料再使用，制备熟料时，在配料中掺加30~35%的耐火粘土。制出的耐火砖性能不佳．随着不定形耐火材料的发展，蓝晶石膨胀率高的特点被充分利用，使该类原料的使用范围日益广泛。

蓝晶石主要用于：1)高炉生产中，用蓝晶石煅烧形成的莫来石作耐火炉衬材料，可使炉龄延长5—6年，并能节约能源；2)利用蓝晶石高温一次永久性膨胀特性，直接加入到不定形耐火材料(浇注料、可塑料、火泥等)中作高温膨胀剂，可以提高制品的荷重软化温度、耐压强度，以及消除制品在高温下产生的收缩裂纹。以加入(小于0.2mm(100~200目)规格粒径)5一15%的量为宜；3)用蓝晶石高铝矿物生产的硅铝合金和铝硅酸盐纤维，可用来制作汽车、宇宙飞船和雷达的零部件；4)蓝晶石在煅烧中生成具有乱纤维状的富铝红柱石(莫来石)和白硅质玻璃体，可用于制作高级耐火砖、技术陶瓷及炼制硅铝合金；，5)在高铝水泥配料中掺入5一15％的蓝晶石可制戍蓝晶石水泥，耐火温度高达1650℃，用于军工建筑；6)蓝晶石也是炼铝的重要原料。

国外很重视蓝晶石的应用研究。早在第一次世界大战时，它就被用来制造优质耐高温陶瓷、发动机火花寒和高温计的保护管。美国从1920年开始，把蓝晶石大量用于耐火材料工业，少量用于黑色冶金、陶瓷、船舰、锅炉和石油加工等部门的设务中。近年来，苏联和美国利用超纯度蓝晶石生产高强度轻质铝合金来制造超音速飞机和宇宙飞船的导向翼。

用蓝晶石做散状材料和不烧制品取得了较好的效果。

在日本，蓝晶石是耐火混凝工、可塑料、高铝火泥的重要原料。如大容量混铁车的受铁口采用加入蓝晶石的高铝质混凝土后。体积稳定性、耐磨性、耐剥落性良好。

美国和一些国家用蓝晶石预烧制成各种牌号的莫来石质熟料，广泛地应用于陶瓷和精密铸造等部门。

苏联用蓝晶石一硅线石精矿试制的轻质耐火砖，用在热处理渗碳炉的炉底和炉墙、装料口与出料口的拱顶，及部分炉顶上，连续使用5年，未发现破损现象。使用蓝晶石一硅线石轻质砖可以减少内衬厚度，降低热损失，提高内衬砌体质量，避免使用贵重的超轻质砖作中间隔热层，并保证炉子经久耐用而无需修理。

我国武钢一米七轧机工程中，从日本引进的两座加热炉使用的耐火可塑料、浇注料品种中均有蓝晶石原料，其含量约占9~12％。在上海宝钢引进的项目中，日方也提出了蓝晶石原料问题。

从新疆蓝晶石的试用情况看，采用蓝晶石作膨胀剂配制的不定形耐火材料在加热炉上的试用是成功的，其表面裂纹少，使用中跑火现象也少，使用效果较好。

总之，蓝晶石是不定形耐火材料良好的膨胀剂。在不定形耐火材料中配入5~15%的蓝晶石，不但能提高制品的荷重软化温度、耐压强度和改善烧后线变化指标，而且还能部分消除不定形耐火材料在高温和冷却过程中产生的收缩裂缝、剥落及影响使用寿命等弱点，从而延长了炉衬寿命。

最近，已研究利用少硅监晶石做添加剂制造组合耐火砖。其工艺简单、成本低廉，耐火砖性能异常优越；该方法的原理是利用蓝晶石的莫来石化和分解产物SiO2相与富铝组分的二次莫来石化反应的综合体积效应，使制品保持良好的高温体积稳定性，以期达到很高的热力学性能。该工艺可以制造烧成和不烧制品，可以根据需要生产不同Al2O3含量的系列耐火砖产品。

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