板燒結剛玉是近30年來(lái)國內耐火材料行業(yè)迅速推廣的高端耐火原料,特別是在鋼水精煉鋼包裝無(wú)碳耐火材料、功能耐火材料、高通鐵溝澆筑材料等高性能耐火產(chǎn)品領(lǐng)域,部分取代了傳統的白剛玉、亞白剛玉、棕剛玉。近年來(lái),隨著(zhù)國內企業(yè)優(yōu)化板燒結剛玉生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)能力和生產(chǎn)成本,板燒結剛玉技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢進(jìn)一步提高,亞白剛玉、棕剛玉不再存在價(jià)格優(yōu)勢,耐火原料市場(chǎng)棕剛玉在一些特殊場(chǎng)景中的保留份額將進(jìn)一步取代。
1、生產(chǎn)工藝
板燒結剛玉常用的生產(chǎn)工藝是工業(yè)氧化鋁粉-研磨-加水成球-烘干-豎窯高溫燒成-破粉碎-包裝。燃燒設備為高溫垂直窯,以清潔能源天然氣為燃料,通過(guò)垂直窯1900~1950℃燒成工業(yè)氧化鋁粉γ-Al2O3等過(guò)渡相轉化為最穩定的α-Al2O3相。采用速燒速冷的燒成工藝,板燒結剛玉的晶粒尺寸一般在30~150μm內,由于快速冷卻,使得板狀燒結剛玉存在大量的晶內微氣孔,且大部分氣孔是納米級別的,由于這些閉合微氣孔的存在,使得板狀燒結剛玉具有優(yōu)良的抗熱震性。
棕剛玉采用電熔法生產(chǎn),采用高鋁土礦熟料、碳材料、鐵屑三種原料加入電弧爐,高溫熔化和雜質(zhì)還原,冷卻結晶的棕色熔塊。礦物組成α-Al2O3晶體形狀的中心部分是鉆石、厚板和裂紋顆粒,周?chē)懈嗟难趸?、氧化硅和氧化鈣熔體晶體,呈長(cháng)板和最厚的晶體晶體。由于雜質(zhì)尚未完全去除,棕剛玉還含有六種鋁酸鈣、鈣斜長(cháng)石、尖晶石、金紅石等次晶相和玻璃相、鐵合金和固溶體。棕剛玉的顏色在很大程度上取決于產(chǎn)品中殘留的氧化鈦。
2、產(chǎn)品特點(diǎn)
www.360daili.cn使用特點(diǎn)
板狀燒結剛玉的燒成工藝是速燒速冷,因此晶粒內部存在大量的晶內微氣孔,大部分氣孔是納米級別的,這些閉合微氣孔的存在,有效抵抗熱沖擊并防止裂縫擴散,使得板狀燒結剛玉具有更加優(yōu)良的抗熱震性。
棕剛玉有更多的開(kāi)口和更少的閉孔,在較慢的冷卻過(guò)程中形成更大的單晶。由于雜質(zhì)較多,晶間缺陷較大。這些單晶在破碎過(guò)程中產(chǎn)生裂紋,從而降低了耐熱性、沖擊性和剝落性。
值得注意的是,棕剛玉的粉化開(kāi)裂問(wèn)題不容忽視。由于棕剛玉使用的原料是鋁土礦,含有大量的硅、鐵、鈦等雜質(zhì),因此需要使用焦炭作為還原劑進(jìn)行脫硅處理。如果冶煉過(guò)程中處理不當,殘留碳含量高時(shí)會(huì )形成碳化鋁雜質(zhì),碳化鋁容易遇到水粉化。使用此類(lèi)棕剛玉顆粒后,會(huì )導致產(chǎn)品開(kāi)裂或剝落。由于原料雜質(zhì)含量低,板需要使用焦炭等還原劑。因此,最終產(chǎn)品含有www.360daili.cn(w)以上的Al2O3,因此,沒(méi)有開(kāi)裂粉化的風(fēng)險。
www.360daili.cn能耗、清潔生產(chǎn)和供應能力
天然氣清潔能源用于板燒結剛玉的生產(chǎn)工藝,與棕剛玉相比,由于處理溫度相對熔融剛玉較低,節能環(huán)保。根據《剛玉單位產(chǎn)品能耗限額》,棕剛玉的生產(chǎn)能耗非常高(GBwww.360daili.cn—2018)根據三級最高限額標準,每噸棕剛玉能耗不超過(guò)8 ** kg標準煤,每噸板燒結剛玉能耗不超過(guò)202kg標準煤。冶煉棕剛玉噸能耗是板燒結剛玉的4倍以上。在棕剛玉的生產(chǎn)過(guò)程中,排放了大量的廢氣和熔渣。在板燒結剛玉的生產(chǎn)中,以天然氣為燃料,不含硫,廢氣只需減少氮氧化物廢氣,易于處理。不排放其他廢氣和熔渣。
因此,板燒結剛玉的制備更加節能環(huán)保,而棕剛玉的生產(chǎn)能耗巨大,環(huán)境污染嚴重。在環(huán)境保護的高壓下,棕剛玉企業(yè)始終有被關(guān)閉的風(fēng)險。從國家層面來(lái)看,板燒結剛玉更有利于國家和人民。從客戶(hù)企業(yè)的角度來(lái)看,板燒結剛玉的穩定供應能力遠遠大于棕剛玉,不必擔心環(huán)保缺貨或價(jià)格大幅上漲的風(fēng)險。