什么是刚玉?
刚玉是α-氧化铝的晶体矿物。刚玉是一种耐火原料,其硬度仅次于金刚石。矿物结构为三方晶体系统和六方底格子。晶体呈桶状和短柱状,少数板状或双锥形表面条纹较厚。** 体呈致密粒状块体。有多种变体。以α刚玉更稳定。化学性质稳定,耐酸碱侵蚀。体积密度为。www.gangyu.com,莫氏硬度为9,熔点为www.gangyu.com℃,沸点为3400~3700℃,熔化热为www.gangyu.com,蒸发热www.gangyu.com,热导率(1000℃)为www.gangyu.com(mK),线膨胀系数(20~1000℃)为www.gangyu.com℃,电导率(567℃)www.gangyu.com(Ωm)、(1230℃)www.gangyu.com(Ωm),弹性模量www.gangyu.com。
刚玉原料分类
刚玉可分为天然刚玉和人造刚玉。
天然刚玉常见蓝灰色或黄灰色,透明明亮的颜色称为宝石,如微量铬,红色,称为红宝石,含钛蓝色为蓝宝石。
人造刚玉有两种:电熔刚玉和烧结刚玉。
(1)电熔刚玉包括棕刚玉、白刚玉、单晶刚玉、铬刚玉、微晶刚玉、锆刚玉、钯钕刚玉、钒刚玉等。其理化性质是Al2O394%以上,密度为www.gangyu.com,显微硬度(HV)为17 ** 0~www.gangyu.com。
(2)烧结刚玉Al2O3含量超过86%,密度超过86%www.gangyu.com,显微硬度(HV)www.gangyu.com。
棕刚玉、白刚玉、致密电熔刚玉、板状刚玉等耐火行业应用广泛。刚玉的理化指标见表1所列。
耐火原料-棕刚玉
棕刚玉,俗称金刚砂,是一种棕色人造刚玉,由三种原料制成和铁屑在电弧炉中熔化还原而成的主要化学成分是AL2O3,其含量在www.gangyu.com,还有少量Fe,Si,Ti等等。其主要应用如下:
1、由于耐高温、耐腐蚀、高强度等性能,稀有贵金属、特种合金、陶瓷、炼铁高炉内衬(墙管)冶炼;理化器皿、火花塞、耐热抗氧化涂层。
2、由于硬度高、耐磨性好、强度高,在化学系统中用作各种反应器皿、管道和化学泵的部件;制作机械部件和模具,如拔丝模具、挤压铅笔芯模具嘴等;制作刀具、模具磨料、防弹材料、人体关节、密封模具环等。
3、刚玉保温材料,如刚玉轻砖、刚玉空心球、纤维制品等,广泛应用于各种高温窑的炉墙和炉顶,即耐高温、保温。棕刚玉粒砂采用双辊、环磨等设备制成F8~F325,主要用于抛光、研磨、工业研磨等,也可根据客户要求进行水洗、配洗处理等方法加工,.满足客户的不同需求。
低碳棕刚玉是磨料磨具行业和耐火材料行业的首选原材料,主要用于陶瓷磨具、高档磨具、有机磨具、有机磨具、砂带、涂层磨具等,根据残碳含量分为:棕刚玉C≤www.gangyu.com、低碳棕刚玉≤www.gangyu.com、普通棕刚玉C≤www.gangyu.com。
棕刚玉以优质铝土矿为原料,由无烟煤和铁屑制成,在电弧中经过2000℃上述高温熔化,通过自磨破碎塑料、磁选铁、筛分成各种粒度,质地致密,硬度高,颗粒形成球形,适用于制造陶瓷、树脂高固结磨具、研磨、抛光、喷砂、精密铸造等,也可用于制造先进的耐火材料,棕色刚玉主要成分为氧化铝,分级用铝含量区分。
耐火原料-白刚玉
白刚玉以工业氧化铝粉为原料,经电弧2000度以上高温熔化冷却,破碎整形、磁铁、筛分成各种粒度,质地致密,硬度高,颗粒形成尖角,适用于制造陶瓷、树脂固结磨具、研磨、抛光、喷砂、精密铸造(精密铸造专用刚玉)等,也可用于制造先进的耐火材料,代WA国际一般标准和国家标准一致,大部分供出口也有一定数量的国内用户供应。
(白刚玉粒度料)
产品粒度按国际标准和国家标准生产,可按用户要求加工。一般粒度号为F4~F220,其化学成分因粒度而异。其突出特点是晶体尺寸小,耐冲击。如果用自磨机加工破碎,颗粒多为球形颗粒,表面干净,结合剂易于组合。
(白刚玉微粉)
白刚玉密度分为两种,一种是白刚玉堆积密度,二种是白刚玉密度。堆积密度为www.gangyu.com,磨料的堆积密度与磨料的粒度、粒度组成、品种、粒度形状等因素有关。一般来说,粗粒度磨料的堆积密度大于细粒度磨料,混合粒度磨料的堆积密度大于单粒度密度。
耐火原料-电熔刚玉致密
致密电熔刚玉又称低气孔电熔刚玉,是一种新型的高级耐火材料。α-Al2O3主要氧化铝含量在98%以上。耐酸碱,耐磨、耐腐蚀、高温下体积稳定性好。
(电熔刚玉)
广泛应用于冶金、建材等行业。主要用于高炉出铁沟的捣碎、抓挠、滑板、铁水预处理、炉外精炼整体喷枪、塞杆、浸入式出水口及各种刚玉砖。由于纯氧化铝熔体2200℃时比α-Al2O3晶体密度(真密度)www.gangyu.com小,在结晶过程中收缩,产生气孔,其中气孔较少的刚玉为致密刚玉。致密刚玉分为致密白刚玉(氧化铝基致密刚玉)和致密亚白刚玉(明矾基致密刚玉)两种。
耐火材料-板状刚玉
板状刚玉是一种纯净的,不添加MgO、B2O3烧结刚玉等任何添加剂,完全收缩,结晶粗大,发育良好α-Al2O3晶体结构。板状晶体结构,气孔小,闭孔多,气孔率与电熔刚玉大致相同,纯度高,体积稳定性好,重烧收缩小。体积密度≥www.gangyu.com≥99%,www.gangyu.com。板刚玉具有良好的加热体积稳定性和良好的抗热冲击能力,板刚玉是理想的耐火原料,可作为各种铝耐火材料的骨料,也可添加到其他铝不定形耐火材料中,所有电熔刚玉或白刚玉可用板刚玉代替,提高耐火材料的性能。
(板状刚玉)
板刚玉可作为铝碳、铝镁碳、镁铝碳、镁尖晶石、铝铬耐火砖的主要成分,也可作为高铝不定形耐火材料的富化氧化铝成分,可广泛应用于钢铁、铸造、陶瓷等行业,钢铁行业的应用几乎涵盖了炼钢的整个过程。
板状刚玉耐火材料的应用
生产电熔刚玉
电熔的生产过程是一种还原熔融过程。目的是通过还原去除杂质成分中的杂质Fe2O3、TiO2和CaO等待,以获得完整的晶体和致密的结构组织。熔化过程中,含碳物质(无烟煤、焦炭、石油焦作为还原剂,反应原理如下:
还原铁、硅、钛的第二次烹饪是进入硅铁合金,硅铁合金密度大于三氧化二铝,沉入炉底,与Al2O3熔液分离。
部分熔融在还原过程中TiO2还原成一些含钛矿物,如:γ-TiO2、m-TiO2、TiC等等,这些矿物正在冷却400~600℃由于氧化物形成化物形成金红石引起的。因此,在熔化结束时,可以添加氧化物(轧钢皮),氧化已恢复的钛及其化合物,以消除这种影响。
电熔刚玉的生产要注意
电熔刚玉生产时,应严格控制操作,使炉内原料充分熔化还原。熔液缓慢上升,材料表面均匀正常下沉,硅铁合金完全下沉,产生的气体均匀排出,避免溅水和材料层突然下沉或严重烧结,影响正常熔化。
电熔刚玉喷溅原因
飞溅的主要原因是生产气体和炉料透气性差。因此,加入的炉料必须完全干燥、烘烤和脱水,炉料的粒度一般为10~14为宜。