在理论上,Al2O3含量大于46%的硅酸铝质耐火材料称为高铝耐火材料。我国规定高铝耐火材料Al2O3含量大于48%。 天然高铝矾土熟料+结合粘土 细粉的细度越高,促进烧结作用越显著。 高铝砖的颗粒配比,一般采用3mm或5mm的临界颗粒,粗颗粒50-60%,中颗粒10-15%,细粉35-40%。临界颗粒大些,对提高抗热震性、颗粒紧密堆积有利,但易出现颗粒偏析,表面结构粗糙,边角、棱松散。(抗热震性——抵抗温度急剧变化和受热不均的能力。)
烧成: 200℃以下,坯体内残余水分的排除; 200-1250℃,结合粘土中的高岭石脱水分解,形成莫来石和游离SiO2; 1250℃以上,熟料中的α-Al2O3与游离SiO2结合生成二次莫来石,并伴随体积膨胀。(注:生成的物相密度不同。) 我国高铝矾土大都是水铝石-高岭石型。
形成莫来石时,由于比重变化(生成比重小的莫来石),而引起物料本身的体积增大,二次莫来石数量越大,则体积的增大值也越大;b)颗粒间发生二次莫来石反应而相互推开产生空隙,这些空隙很难靠液相来弥合。矾土中的矿物分布得越不均匀,则这种现象越明显;c)反应时,在颗粒周围首先形成莫来石薄膜,妨碍铝、硅等离子的进一步扩散,使反应难趋完成。
高铝耐火材料制品,具有较高的耐火度,耐压强度和荷重软化温度,用来砌筑各种大型高炉,如炼钢炉,热风炉,电炉,回转窑等热工设备的高温部位。