Además de la clasificación de partículas, la densidad deladrillos de alúmina altosTambién se ve directamente afectado por los siguientes factores de materia prima. Su mecanismo central es optimizar el comportamiento de sinterización y la densidad estructural regulando las propiedades físicas y químicas de las materias primas:
I. Composición química y pureza
1. Contenido de al₂o₃ Cuando el contenido de Al₂o₃ es mayor o igual al 85%, se forma un esqueleto de corundum continuo (densidad teórica 3.98g/cm³) durante la sinterización, y la densidad mejora significativamente (puede alcanzar más de 3.0g/cm³); Cuando el contenido se reduce a menos del 60%, la fase de Mullite aumenta (densidad 3.16 g/cm³), y el límite superior de densidad disminuye.
2. Los elementos de impureza afectan a Fe₂o₃ (menos de 1.5%): una pequeña cantidad promueve la formación de fase líquida (aproximadamente 1300 grados) y llena los poros; Una cantidad excesiva (＞ 3%) conduce a un exceso de fase líquida y un aumento en la porosidad (la porosidad aparente aumenta del 12%al 18%). Tio₂ (menos de o igual al 2.0%): forma una solución sólida con Al₂o₃, inhibe el crecimiento anormal del grano y mejora la densidad; Las cantidades excesivas forman titanato de aluminio de alta fusión (al₂tio₅), lo que dificulta la sinterización. Óxidos metálicos alcalinos (k₂o+na₂o menos o igual al 0.5%): reduzca la viscosidad del líquido y promueva el reordenamiento de las partículas, pero las cantidades excesivas conducen a una pérdida prematura de fase líquida y poros residuales.
2. Composición mineral de ladrillo de alta alúmina y estructura cristalina
1. Tipo de diápore de fase de bauxita: el corundum de grano fino se forma después de la calcinación, con alta actividad de sinterización y una densidad de hasta 2.85 g/cm³;
Tipo de Gibsburg: se genera un corundum de grano grueso después de la calcinación, con baja eficiencia de apilamiento, y se requiere un moldeo de alta presión para alcanzar 2.70 g/cm³.
2. Productos de conversión de caolín: la caolinita (al₂si₂o₅ (OH) ₄) se descompone en metakaolinita a 950 grados y genera mullita (3al₂o₃・ 2sio₂) a 1200 grados. Su estructura de cristal en forma de aguja puede mejorar la resistencia del cuerpo verde, pero la mullita excesiva (＞ 40%) aumentará la contracción de sinterización (de 1.5%a 3.0%), lo que resulta en fluctuaciones de densidad.
Iii. Morfología de partículas y características de la superficie
1. Forma de partículas Partículas angulares (bauxita triturada): densidad aparente 1.8-2.0 g/cm³, mordida mecánica fuerte, alta resistencia al cuerpo verde (resistencia a la compresión 15-20MPA);
Partículas esféricas (corindón fusionado): densidad a granel 2.2-2.4g/cm³, pero el enlace entre partículas es débil y se necesita agregar al 10% -15% de polvo fino para mejorar la unión de la interfaz.
2. Cuando el contenido de hidroxilo (-OH) de la superficie de la superficie de materia prima activa es alto, el enlace de hidrógeno se forma fácilmente durante el moldeo y la densidad del cuerpo verde aumenta en un 5%-8%; Sin embargo, el hidroxilo se descompone durante la sinterización para producir vapor de agua. Si no se descarga en el tiempo, causará burbujas internos (la porosidad aumenta en un 2%-3%).
IV. Aditivos y adiciones
1. Ayuda de sinterización B₂O₃ (0.5%-1.0%): reduzca la temperatura de sinterización (de 1600 grados a 1550 grados), promueva la formación de la fase líquida y aumente la densidad en 0.1-0.2g/cm³;
TiO₂ (1.0%-2.0%): inhiba el engrosamiento de los granos de corundum (el tamaño promedio de grano se reduce de 50 μm a 20 μm) y refina la estructura.
2. Fortalecimiento del micropowder de silicio del agente (menor o igual al 5%): reacciona con Al₂o₃ a 1450 grados para formar bigotes de mullita, unir los poros y reducir la porosidad aparente en un 3%-5%.
V. Proceso de pretratamiento de materia prima de ladrillo de alta alúmina
1. Sistema de calcinación La temperatura de calcinación de bauxita aumentó de 1500 grados a 1700 grados, y el contenido de la fase de corundum aumentó del 60% al 85%, pero la sobrecalcinación hizo que la superficie de la partícula se viera vitrificada (la densidad disminuyó en 0.1g/cm³).
2. Tratamiento de ácido y eliminación de impurezas La bauxita se empapó en ácido clorhídrico al 5%, y el contenido de Fe₂o₃ disminuyó de 2.5% a 0.8%. Después de la sinterización, la densidad aumentó de 2.65 g/cm³ a 2.80 g/cm³.
