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高铝矾土熟料与矾土均化料的对比分析
发布时间:2017-08-19
  目前,我国高铝矾土熟料的生产仍以煅烧天然块料为主。相比高铝矾土熟料,矾土均化料采取均化、提纯等技术,生产工艺更加节能、环保,同时可以确保产品质量的稳定性。这两种矾土原料各有优劣。正确认识两种矾土原料的差异,合理利用各自的优势,研发优质合成材料,是目前矾土均化料研究中亟待解决的问题。对此,有研究人员通过深入分析两种原料的性能及其显微结构中的结晶物相和晶体发育情况来揭示它们之间的差异,从而更合理地认识并应用矾土均化料。
  高铝矾土熟料,是将开采的矾土矿经过选矿后进入竖窑中煅烧1550℃~1600℃后得到的熟料。另一种是矾土均化料,是将开采的矾土矿经过选矿、破碎、研磨、造粒、成型、烘干、煅烧(1560℃~1600℃)制得的熟料。
  高铝矾土熟料外观呈淡灰色和黄白色相间,重而硬;矾土均化料外观呈均匀的深灰色。从理化性能检测结果可看出:两种原料的化学组成差别不大,Al2O3质量分数都在80%以上,且根据Al2O3含量和SiO2含量的比值可知,理论上两种原料的物相均为刚玉相和莫来石相;不同之处是矾土均化料的致密度比高铝矾土熟料的大。
        综上所述,高铝矾土熟料的致密度不均匀,体积密度较低(3.32g/cm3),气孔率较高(4.19%),且多为开口气孔,吸水率高。但是,在其刚玉相致密集中或刚玉相和莫来石相紧密交错的部位,可以支撑其承受外加载荷和高温,加之玻璃相含量较少,因此其高温性能优越。
   矾土均化料的结构致密均匀,体积密度较高(3.42g/cm3),气孔率较低(0.84%),多为小而均匀的闭气孔,吸水率低。由于经过了均化工艺,均化料的成分和结构更均匀,但晶粒间填充了大量均匀分布的玻璃相,减弱了晶间结合力,在一定程度上削弱了均化料的高温性能。然而,将矾土均化料以颗粒的形式做原料,或者加入以更多孤立相存在的Si3N4、SiC等非氧化物耐火材料中,就可以减少玻璃相对体系高温性能的影响,提高其使用价值。因此,矾土均化料更适用于生产矾土和非氧化物的复合材料。
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