高铝砖的热稳定性与以下因素有关:
材质特性
氧化铝含量:氧化铝含量越高,高铝砖的耐火度和荷重软化温度越高,热稳定性也越好。因为氧化铝具有高熔点、高硬度和良好的化学稳定性,能在高温下保持较好的结构稳定性。
矿物组成:高铝砖中主要矿物相为莫来石和刚玉。莫来石具有良好的热稳定性和机械强度,刚玉硬度高、耐高温。莫来石含量较高且晶体发育良好的高铝砖,热稳定性较好。此外,杂质含量也会影响热稳定性,如碱金属氧化物等杂质会降低高铝砖的耐火性能和热稳定性。
生产工艺
成型压力:合适的成型压力可使高铝砖坯体密度均匀、结构致密。压力过低,坯体疏松,气孔率高,在热冲击下容易产生裂纹;压力过高,坯体可能出现内部缺陷,也会影响热稳定性。
烧结温度与时间:合理的烧结制度能使高铝砖中的矿物相充分发育和结合。烧结温度过低或时间过短,砖体烧结不充分,强度低,热稳定性差;温度过高或时间过长,可能导致晶粒过度长大,晶界结合力减弱,热稳定性反而下降。
制品结构
气孔率:适当的气孔率有助于缓冲热应力,提高热稳定性。但气孔率过高,会降低砖体的强度和致密度,使其容易受到热冲击和侵蚀;气孔率过低,热应力无法有效释放,也会降低热稳定性。
砖体尺寸与形状:尺寸较大的高铝砖在受热时,内部温度梯度大,热应力也大,热稳定性相对较差。形状复杂的砖体,如带有棱角、凹槽等,在热冲击下容易产生应力集中,降低热稳定性。
使用条件
温度变化:使用过程中温度急剧变化,会使高铝砖内部产生较大的热应力,频繁的热冲击会加速砖体的损坏,降低热稳定性。
机械应力:在使用过程中,高铝砖受到机械冲击、摩擦或挤压等外力作用,会使砖体内部产生裂纹或缺陷,这些缺陷在热应力作用下容易扩展,从而降低热稳定性。
化学侵蚀:炉内的炉渣、气体等介质与高铝砖发生化学反应,会改变砖体的成分和结构,削弱其抵抗热应力的能力,降低热稳定性。