低蠕变耐火砖

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耐火砖的性质，由其显微结构所决定，材料的性质是显微结构的表观反映。Al2O3-SiO2有良好的抗蠕变性，是由材料显微结构(即材料中晶相和玻璃相的相对含量，晶相间及晶相与玻璃相的分布状态)所决定。

一、低蠕变砖的类型

据显微结构特点，笔者将低蠕变砖划分以下3个基本类型：

1.代号M莫来石型

耐材骨料部分(含粗颗粒与细颗粒)全部为莫来石组成。莫来石晶体为长柱状、针状，它构成特殊的相互交错的架状结构，其间隙由莫来石来填充；基质分布着细小的原位生成的一次莫来石和二次生成的莫来石或某些添加物。

2.代号M-C莫来石-刚玉型

耐材骨料部分(含粗粒或细粒)为莫来石、刚玉。相互交错的柱状、针状莫来石，其间隙为刚玉或莫来石所填充，基质部分为原位生成的莫来石或二次莫来石，亚微刚玉或某些添加物。

3.刚玉-莫来石型

刚玉的晶体为短柱状、桶状，在耐材结构中相互不穿插、不交错。在刚玉晶体间嵌有莫来石交错的柱状晶体，有效阻止刚玉晶体的滑移，获得稳定的结构。以上各型低蠕变砖，由于晶体结构更稳定，更有利于发挥莫来石或莫来石与刚玉的优良性能，如熔点：莫来石1870℃，刚玉2050℃，二者共熔温度较高，为1840℃，有利于材料高温性能的改善与提高。3种类型的低蠕变砖，晶相含量(莫来石或莫来石+刚玉)为主体，起主导作用，玻璃相含量次之，玻璃效应影响甚小。

二、杂质对低蠕变砖的影响

在Al2O3-SiO2系耐材中，杂质主要是Fe2O3、TiO2、R2O及RO等。在行业标准(YB4032-91)及荷兰型红柱石质砖中，对化学成分都有明确要求(见表1)。

一般而言，原料中杂质与玻璃相含量密切相关。玻璃相含量随杂质含量增加而递升，我们希望杂质含量少，相应的玻璃相含量也少，这样在耐材显微结构中，玻璃相成孤立状分布，不润湿晶相，为弱的玻璃相效应(即在晶界处为晶粒与晶粒相结合，抗蠕变性好)。相反，杂质多玻璃相含量高，势必在结构中润湿晶相的程度高，当玻璃相完全湿润晶相时，玻璃相形成连续相结构，将明显影响蠕变速率，在较低温度下易产生较大的蠕变。

在高TiO2红柱石的研究中，已得出初步结论：某地高TiO2红柱石精矿肯定可以使用。我们的研究是以高TiO2红柱石精矿为主料或辅料，按高铝砖生产工艺，当高TiO2红柱石在合适用量、合适粒度下，与其他原料搭配，可制成蠕变温度在≤1400℃，蠕变率≤0.2%(见表2)的产品。

三、原料与粒度等的选择

1.原料

Al2O3-SiO2系材料中，莫来石、刚玉是重要的原料，而原料品种繁多，以莫来石为例(见表3)。如何选择原料呢？依据：①各原料的特性；②合适价格。一般而言，电熔莫来石较烧结莫来石晶体发育好，莫来石晶体交错形成的骨架相对牢固；晶界少，减少了晶界的滑移，有利于抗蠕变。所以在制作低蠕变砖时，首选电熔莫来石。烧结的各品牌莫来石，氧化铝基莫来石品质优于相应的矾土基莫来石；而“三石”质莫来石与矾土基莫来石相应品牌比较，前者莫来石含量较多，晶体发育较好；湿法工艺因物料充分均化，故获得的莫来石，其品质较半干法工艺相应的品牌莫来石要好。“三石”的选择，在定型制品中，更多选择硅线石加红柱石复合原料。

2.粒度

在开发新产品时，应注意粒度分布。粒度分布不同，影响产品的性能。传统的粗、中、细三级配料已不适应了。在纳米技术已应用到科技、生活的今天，耐火材料的配料应选择多级配，尽可能符合最紧密堆积原理，获得致密体。级配的起码要求是粗、中、细、微细4级。同时，原料的粒度应是连续的，每一粒度范围都有涵盖，尽量符合最紧密堆积原理。

3.温度

煅烧温度的选择，使基质与骨料结合紧密是非常重要的。“三石”尚有不少特性，有待进一步发掘利用(如抗热震性、抗CO、电绝缘性等)。综上所述，是作者抛砖引玉，对“三石”开发应用的体会。随着大家对“三石”的进一步了解，今后“三石”将有更大的发展与作用，市场前景将会更广阔。

我公司主要生产低蠕变砖有：低蠕变高铝耐火砖  热风炉用低蠕变耐火砖  耐火球