El ladrillo refractario con alto contenido de alúmina se conoce como ladrillo con alto contenido de alúmina. Su principal composición mineral es mullita, corindón y fase vítrea. A medida que aumenta el contenido de Al2O3 de los ladrillos con alto contenido de alúmina, también aumenta la cantidad de fases de mullita y corindón, la fase de vidrio disminuye en consecuencia y la resistencia refractaria y el rendimiento a altas temperaturas de los productos aumentan en consecuencia. Un aumento en la cantidad de fase vítrea y una disminución en la viscosidad destruirán la estructura de los ladrillos con alto contenido de alúmina. En particular, la presencia de KO y NaO no sólo reduce la temperatura a la que se genera la fase líquida, sino que también reduce la viscosidad de la fase líquida, lo que resulta en una rápida disminución de la resistencia del producto a alta temperatura. Para productos con alto contenido de aluminio con un contenido de Al2O3 inferior al 72%, la única fase cristalina estable a alta temperatura es la mullita, que aumenta con el aumento del contenido de Al2O3; Para productos con alto contenido de aluminio con un contenido de Al2O3 superior al 72%, las fases cristalinas estables a alta temperatura son mullita y para corindón, a medida que aumenta el contenido de Al2O3, aumenta la cantidad de corindón y disminuye la cantidad de mullita, lo que en consecuencia aumenta la Resistencia del producto a altas temperaturas.
Por lo tanto, los ladrillos con alto contenido de alúmina se dividen en tres niveles según el contenido de AL2O3. Los ladrillos con alto contenido de alúmina del primer nivel tienen Al2O3 superior al 75%; los ladrillos con alto contenido de alúmina del segundo nivel tienen 60%-75% de Al2O3; y los ladrillos de tercer nivel con alto contenido de alúmina tienen un contenido de aluminio del 48%-60%. , Al2O3 menos del 48% se denominan colectivamente ladrillos de arcilla.
Las propiedades de los ladrillos con alto contenido de alúmina de tercer grado y los ladrillos de arcilla son similares, y sus principales fases cristalinas son las fases de mullita y vidrio. Debido a que su rendimiento a altas temperaturas es mejor que el de los ladrillos de arcilla, los productos con alto contenido de aluminio de tercer nivel se pueden usar dondequiera que se puedan usar ladrillos de arcilla. La principal fase cristalina de los ladrillos con alto contenido de alúmina de segundo nivel es la mullita. El comportamiento a altas temperaturas de este tipo de producto es significativamente mejor que el de los ladrillos de arcilla: las principales fases cristalinas de los ladrillos con alto contenido de alúmina de primera clase son la mullita y el corindón. Dado que el corindón tiene mayor estabilidad química y resistencia al fuego que la mullita, mayor será el contenido de corindón en el producto. , mayor será la resistencia a altas temperaturas y a la erosión del producto. Sin embargo, el coeficiente de expansión térmica del corindón es mucho mayor que el de la mullita, por lo que cuanto mayor sea el contenido de corindón, menor será su resistencia al choque térmico.
Las propiedades de trabajo importantes de los ladrillos con alto contenido de alúmina son la temperatura de ablandamiento de la carga y la fluencia a alta temperatura. La temperatura de ablandamiento de la carga aumenta con el aumento del contenido de AL2O3 del producto, como se muestra en la siguiente figura. La temperatura de ablandamiento de la carga de ladrillos con alto contenido de alúmina con un contenido de Al2O3 inferior al 70% depende de la relación cuantitativa entre la fase cristalina de mullita y la fase líquida. Para productos de mullita-corindón con un contenido de Al2O3 entre 70% y 90%, a medida que aumenta el Al2O3, la temperatura de ablandamiento de la carga no aumenta significativamente. Esto se debe a que los componentes de Fe2O3 y TiO2 en la materia prima aumentan ligeramente con el aumento de Al2O3, lo que cambia la cantidad y las propiedades de la fase líquida de alta temperatura. La fase cristalina de mullita se ablanda parcialmente a altas temperaturas y la cantidad de corindón, aunque aumenta, no puede formar un esqueleto, lo que no produce un aumento significativo en la temperatura de reblandecimiento bajo carga. Sólo cuando el contenido de Al2O3 en el producto es superior al 90%, o incluso alcanza más del 95%, la fase cristalina principal en el producto es el corindón, la tasa de unión directa entre los granos de cristal mejora significativamente y la fase líquida solo existe en los espacios entre los granos de cristal y su carga. La temperatura de reblandecimiento aumenta significativamente.
El comportamiento de fluencia a alta temperatura de los ladrillos con alto contenido de alúmina se expresa mediante la velocidad de fluencia. Las tasas de fluencia por torsión de los ladrillos con alto contenido de alúmina del primer y segundo nivel son similares. A 1200 grados, la tasa de fluencia es de 0,25~0,29×10-5Rh, mientras que los ladrillos con alto contenido de alúmina del tercer nivel son de 3,5×10 a la misma temperatura. -5r·h, 10 veces mayor que los ladrillos con alto contenido de alúmina de primer y segundo grado.
El análisis de fases muestra que el contenido de fase vítrea en los ladrillos con alto contenido de alúmina del primer y segundo nivel es del 7% al 9%, y que en los ladrillos con alto contenido de alúmina del tercer nivel es del 20%. La velocidad de fluencia no sólo está relacionada con el contenido de fase vítrea, sino también con la composición y su composición de la fase vítrea. Relacionado con la viscosidad a alta temperatura. La viscosidad líquida del ladrillo con alto contenido de alúmina del tercer nivel a 1200 grados es solo la mitad de la del ladrillo con alto contenido de alúmina del primer nivel y el 26% de la del ladrillo con alto contenido de alúmina del segundo nivel. Por lo tanto, en el comportamiento de fluencia de los ladrillos con alto contenido de alúmina del tercer nivel, la fase de vidrio juega un papel principal, mientras que, además del efecto del vidrio en los ladrillos del primer y segundo nivel, la fluencia del límite de grano juega un papel importante. Cuanto mayor sea la tasa de unión directa entre las fases cristalinas, mayor será el efecto de la fluencia del límite de grano. Cuanto más obvio es. Obviamente, mejorar la pureza de las materias primas, cambiar la composición química y mineral de la matriz, reducir el número de fases del vidrio y ajustar la composición de la fase del vidrio durante la producción son las claves para mejorar las propiedades de fluencia a alta temperatura. También puede mejorar la estabilidad del volumen a altas temperaturas y la resistencia a la escoria.
La estabilidad al choque térmico de los ladrillos con alto contenido de alúmina es pobre, lo que está estrechamente relacionado con la composición de fases del producto. En producción, se suelen utilizar medidas como ajustar la composición de partículas del lodo y mejorar las características de la estructura de partículas del producto para mejorar adecuadamente su estabilidad al choque térmico. Agregar una cantidad adecuada de cordierita sintética, polvo de circón, etc. a los ingredientes para producir alta estabilidad al choque térmico y productos con alto contenido de aluminio ha logrado ciertos resultados.
Los ladrillos con alto contenido de alúmina se utilizan ampliamente como materiales de revestimiento para equipos térmicos utilizados en campos de producción industrial como la metalurgia, la fabricación de maquinaria, la industria petroquímica, la energía y la industria ligera.
