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板状烧结刚玉及棕刚玉的生产工艺及特点

板烧结刚玉是近30年来国内耐火材料行业迅速推广的高端耐火原料,特别是在钢水精炼钢包装无碳耐火材料、功能耐火材料、高通铁沟浇筑材料等高性能耐火产品领域,部分取代了传统的白刚玉、亚白刚玉、棕刚玉。近年来,随着国内企业优化板烧结刚玉生产工艺、生产能力和生产成本,板烧结刚玉技术经济优势进一步提高,亚白刚玉、棕刚玉不再存在价格优势,耐火原料市场棕刚玉在一些特殊场景中的保留份额将进一步取代。

1、生产工艺

板烧结刚玉常用的生产工艺是工业氧化铝粉-研磨-加水成球-烘干-竖窑高温烧成-破粉碎-包装。燃烧设备为高温垂直窑,以清洁能源天然气为燃料,通过垂直窑1900~1950℃烧成工业氧化铝粉γ-Al2O3等过渡相转化为最稳定的α-Al2O3相。采用速烧速冷的烧成工艺,板烧结刚玉的晶粒尺寸一般在30~150μm内,由于快速冷却,使得板状烧结刚玉存在大量的晶内微气孔,且大部分气孔是纳米级别的,由于这些闭合微气孔的存在,使得板状烧结刚玉具有优良的抗热震性。

棕刚玉采用电熔法生产,采用高铝土矿熟料、碳材料、铁屑三种原料加入电弧炉,高温熔化和杂质还原,冷却结晶的棕色熔块。矿物组成α-Al2O3晶体形状的中心部分是钻石、厚板和裂纹颗粒,周围有更多的氧化钛、氧化硅和氧化钙熔体晶体,呈长板和最厚的晶体晶体。由于杂质尚未完全去除,棕刚玉还含有六种铝酸钙、钙斜长石、尖晶石、金红石等次晶相和玻璃相、铁合金和固溶体。棕刚玉的颜色在很大程度上取决于产品中残留的氧化钛。

2、产品特点

板状烧结刚玉及棕刚玉的生产工艺及特点第1张

www.gangyu.com使用特点

板状烧结刚玉的烧成工艺是速烧速冷,因此晶粒内部存在大量的晶内微气孔,大部分气孔是纳米级别的,这些闭合微气孔的存在,有效抵抗热冲击并防止裂缝扩散,使得板状烧结刚玉具有更加优良的抗热震性。

棕刚玉有更多的开口和更少的闭孔,在较慢的冷却过程中形成更大的单晶。由于杂质较多,晶间缺陷较大。这些单晶在破碎过程中产生裂纹,从而降低了耐热性、冲击性和剥落性。

值得注意的是,棕刚玉的粉化开裂问题不容忽视。由于棕刚玉使用的原料是铝土矿,含有大量的硅、铁、钛等杂质,因此需要使用焦炭作为还原剂进行脱硅处理。如果冶炼过程中处理不当,残留碳含量高时会形成碳化铝杂质,碳化铝容易遇到水粉化。使用此类棕刚玉颗粒后,会导致产品开裂或剥落。由于原料杂质含量低,板需要使用焦炭等还原剂。因此,最终产品含有www.gangyu.com(w)以上的Al2O3,因此,没有开裂粉化的风险。

www.gangyu.com能耗、清洁生产和供应能力

板状烧结刚玉及棕刚玉的生产工艺及特点第2张

天然气清洁能源用于板烧结刚玉的生产工艺,与棕刚玉相比,由于处理温度相对熔融刚玉较低,节能环保。根据《刚玉单位产品能耗限额》,棕刚玉的生产能耗非常高(GBwww.gangyu.com—2018)根据三级最高限额标准,每吨棕刚玉能耗不超过8 ** kg标准煤,每吨板烧结刚玉能耗不超过202kg标准煤。冶炼棕刚玉吨能耗是板烧结刚玉的4倍以上。在棕刚玉的生产过程中,排放了大量的废气和熔渣。在板烧结刚玉的生产中,以天然气为燃料,不含硫,废气只需减少氮氧化物废气,易于处理。不排放其他废气和熔渣。

板状烧结刚玉及棕刚玉的生产工艺及特点第3张

因此,板烧结刚玉的制备更加节能环保,而棕刚玉的生产能耗巨大,环境污染严重。在环境保护的高压下,棕刚玉企业始终有被关闭的风险。从国家层面来看,板烧结刚玉更有利于国家和人民。从客户企业的角度来看,板烧结刚玉的稳定供应能力远远大于棕刚玉,不必担心环保缺货或价格大幅上涨的风险。

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什么叫棕刚玉?

棕刚玉,俗称又被称为金钢砂,是用矾土、炭素原材料、铁销三种原料在中频炉中通过

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