剛玉耐火材料的特性及分類

剛玉用于耐火材料的特性主要有這幾個特點：

1、較高的強度和耐磨性；

2、抗酸性渣的侵蝕和滲透：各類剛玉主晶相為a-Al2O3，具有較好的抗酸性渣的侵蝕和滲透能力。煉鐵過程中產(chǎn)生的渣一般為酸性渣，SiO2含量較高而CaO含量較低。煉鐵行業(yè)普遍采用Al2O3基耐火材料作為內(nèi)襯，如高爐本體的高鋁磚、出鐵溝的Al2O3-SiC-C質耐火材料（澆注料和搗打料）、炮泥（Al2O3-SiO2-SiC-C質）、鐵水包和魚雷罐等用Al2O3-SiC-C質耐火材料（澆注料和耐火磚）等。

3、材質和性能的多樣性：剛玉主晶相為a-Al2O3，可以和許多氧化物和非氧化物相復合，提高了自身的一些性能，如抗熱震性，抗渣（酸性或堿性）侵蝕性等。與SiO2復合形成剛玉莫來石質耐火材料，與MgO復合形成剛玉-尖晶石質質耐火材料，與鋯英砂（ZrO2和SiO2）復合形成Al2O3-SiO2-ZrO2質耐火材料，與碳化硅和碳復合形成Al2O3-SiC-C質耐火材料等等；

4、結合方式的多樣性，剛玉和各種結合劑相容性較好，可以采用多種結合方式，比如高溫燒結、低溫結合等等，可以賦予材料不同的特性。

剛玉在耐火材料中主要分為定型產(chǎn)品和不定型產(chǎn)品兩大類。

定型產(chǎn)品主要有：

1、剛玉質耐火材料制品：Al2O398%以上，自結合固相燒結高純剛玉制品，結合相主要是剛玉，還有少量莫來石等，主要應用在石化工業(yè)氣化爐、炭黑反應爐、造氣爐、氨分解爐、二段轉化爐、耐火陶瓷工業(yè)的高溫超高溫窯爐、冶金工業(yè)的高爐等。

2、改性高鋁磚：①低蠕變高鋁磚：對于蠕變溫度為1500℃-1550℃的高鋁磚，加入部分電熔剛玉和硅石原料可制得低蠕變率高鋁磚。②磷酸鹽結合高鋁磚：以特級或一級高鋁礬土熟料為主要原料，磷酸溶液或磷酸鋁溶液為結合劑，加入少量電熔剛玉、莫來石等，強化基質，于400-600℃熱處理而制成的化學結合耐火制品。 主要應用在煉鐵熱風爐、水泥窯、電爐頂、鋼包等。

3、剛玉-莫來石制品：采用電熔白剛玉、板狀剛玉、電熔莫來石等原料，經(jīng)配料、混料、高壓成型，高溫窯中燒制而成。制品主晶相為剛玉，結合相為莫來石。主要應用在陶瓷工業(yè)的高溫燒成窯及其推板、承燒板等窯具。

 不定型產(chǎn)品：

各類剛玉原料可作為制備不定形耐火材料產(chǎn)品的骨料和粉料，根據(jù)不同結合劑，按施工方式可分為以下類別：

耐火澆注料：剛玉質、剛玉-尖晶石質、剛玉-SiC-C質

耐火可塑料：剛玉質，骨料：各類剛玉；結合劑：水玻璃、磷酸鹽、有機結合劑。

耐火搗打料：剛玉質，骨料：各類剛玉；結合劑：磷酸、磷酸鹽等

耐火泥漿：用于剛玉質耐火砌體的接縫

干式振動料：剛玉質中式振動料、剛玉碳化硅振動料。

不定形耐火材料生產(chǎn)工藝流程短、節(jié)能，幾乎高溫工業(yè)每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)的冶金爐和熱工設備都使用不定形耐火材料，如在鋼鐵工業(yè)中可以用于大型高爐外殼內(nèi)側的耐火噴涂、修補，大型高爐出鐵溝，高爐炮泥，熱風爐熱風閥內(nèi)襯、熱風管道內(nèi)襯，轉爐噴補、盛鋼桶內(nèi)襯，爐外精煉浸漬管，軋鋼均熱爐等。

剛玉具有復相改性：提高抗熱震性可以引入莫來石、紅柱石、氧化鋯等；提高抗酸性渣的侵蝕能力可以引入碳化硅、碳等；提高抗堿性渣的侵蝕能力可以引入氧化鎂、鎂鋁尖晶石、氧化鉻等。

剛玉材料主要引用于高溫推板窯和高溫箱式爐中，爐膛溫度可以達到1700℃。