红柱石
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红柱石红柱石是一种珍贵的宝石,也被称为红宝石。
它的颜色非常鲜艳,通常为红色,有时也会有粉红色或橙红色的变种。
红柱石是宝石中的一颗明星,具有高度的价值和美丽的外观。
在本文中,我们将介绍红柱石的起源、属性、用途以及一些有趣的事实。
起源红柱石最早可以追溯到古埃及,那里的人们相信红柱石是太阳神的血液之滴。
在古代,红柱石被认为是权力、热情和勇气的象征,被皇室和贵族广泛使用。
如今,红柱石主要产自缅甸、斯里兰卡和泰国等地,其中缅甸红柱石的品质最高,也是最受欢迎的。
属性红柱石拥有一系列令人惊叹的属性。
首先,它的颜色非常鲜艳,透明度高,让人联想到熊熊燃烧的火焰。
红柱石的硬度非常高,达到9级,仅次于钻石,因此非常适合用于珠宝制作。
另外,红柱石在阳光下会散发出耀眼的光芒,这使得它在光环中格外迷人。
用途由于其美丽的外观和珍贵的属性,红柱石被广泛用于珠宝制造。
它可以用于制作各种饰品,如项链、戒指、手链等。
红柱石的鲜艳颜色和高透明度使得它在首饰中成为独特的焦点。
此外,红柱石也被认为具有一定的治疗作用。
据说佩戴红柱石可以促进情感的平衡和身体的健康。
有趣的事实•红柱石是七月的宝石,也是美国和英国的出生石。
•在古代的一些文化中,红柱石被认为是血液的象征,因此具有保护人的意义。
•传说红柱石可以防止坏梦和噩运。
•红柱石的颜色可以因其含有的杂质而有所不同,如铬元素可以使红柱石呈现出深红色。
结论红柱石是一颗让人惊叹的宝石,拥有鲜艳的颜色和高透明度。
它的具有高度的硬度和优美的外观使得其成为制作珠宝的理想选择。
红柱石不仅美丽,而且被广泛应用于首饰制造,并据说具有一定的治疗作用。
无论是作为生日石还是作为一种宝石珠宝,红柱石都是一种令人迷恋的选择。
红柱石在耐火材料中的应用

红柱石在耐火材料中的应用一、红柱石的特性红柱石在常压下加热至1350 ℃以后,开始转化成与原晶体平行的针状莫来石。
其反应式如下:13503Al2O3 · 2SiO2 + SiO23(Al2O3 · SiO2)−−→−℃红柱石莫来石游离石英莫来石体是铝硅酸盐在高温作用下唯一稳定的形式,其理论转化率为87.64%。
红柱石在加热转化成莫来石的过程中,可以形成良好的莫来石网络,体积膨胀约为4%。
这是一种不可逆的晶体转化,一经转化,则具有更高的耐火性能,耐火度可达1800℃以上,且抗热震性好,机械强度大,抗热冲击力强,抗渣性强,荷重转化点高,并具有极高的化学稳定性(甚至不溶于氢氟酸)和极强的抗化学腐蚀性。
二、红柱石在耐火材料中的主要用途目前,耐火材料中应用红柱石主要是利用红柱石在高温下的莫来石化作用。
主要体现在一下几个方面:1、红柱石在高温下生成莫来石过程中的体积膨胀,能有效的抵消高温下的烧结收缩,从而使制品体积稳定。
利用红柱石高温下的膨胀效应来调整烧成收缩对保证制品尺寸精度及提高成品率十分有效。
2、提高耐火材料制品的热震稳定性。
一般认为有两种原因:其一,添加的红柱石高温下化为莫来石,提高了莫来石含量,同时针柱状莫来石形成的交织结构对热震稳定性有利;其二,红柱石未完全莫来石化,形成多项复合材料结构,利于各矿物膨胀系数的失配而提高热震稳定性。
红柱石被广泛应用于莫来石、莫来石—堇青石窑具的生产,用以提高其热震稳定性。
3、在基质中加入红柱石,高温下红柱石莫来石化后,基质形成针织状莫来石相互交织的网络显微结构,改善了基质的矿物组成和显微结构,能提高制品的荷重软化温度和抗蠕变性能。
综上所述,红柱石应用于耐火材料,其作用主要是改善耐火材料性能。
目前,应用红柱石的主要的耐火材料产品类别有有:合成莫来石、用于低蠕变砖、陶瓷窑具以及不定型材料等。
添加红柱石提高耐火材料性能,应注意以下几点:一是尽量选用纯度高、杂质含量低的精矿;二要合理选择、控制精矿的粒度及加入量;三是确定合理的制品烧成温度与保温时间。
红柱石生产规模划分标准

红柱石生产规模划分标准一、年产规模红柱石的生产规模通常以年产量进行划分。
根据不同的市场需求和生产能力,红柱石的生产企业可分为以下四个等级:1. 小型生产企业:年产红柱石低于500吨。
2. 中型生产企业:年产红柱石在500吨至1000吨之间。
3. 大型生产企业:年产红柱石在1000吨至2000吨之间。
4. 特大型生产企业:年产红柱石超过2000吨。
二、生产工艺红柱石的生产工艺主要包括选矿、提纯、深加工等环节。
不同生产规模的企业在生产工艺方面可能存在一定的差异,具体要求如下:1. 小型企业:应具备基本的选矿和提纯设备,能够实现初步的加工和生产。
2. 中型企业:应在选矿和提纯设备上具备一定的规模和技术水平,能够实现较为高效的加工和生产。
3. 大型企业:应具备先进的选矿和提纯设备,以及深加工生产线,能够实现高质量、高效率的生产。
4. 特大型企业:应在生产工艺、设备和技术方面具备领先地位,能够实现大规模、高效、高质量的生产。
三、产品质量红柱石产品的质量应符合国家相关标准和行业规范。
不同生产规模的企业在产品质量方面应达到以下要求:1. 小型企业:应能够生产出满足基本需求的产品,质量达到普通标准。
2. 中型企业:应具备较为稳定和可靠的生产能力,产品质量的稳定性和可靠性较高。
3. 大型企业:应具备先进的技术和设备,能够生产出高质量的产品,并具有一定的产品研发能力。
4. 特大型企业:应具备顶尖的技术和设备,能够生产出高纯度、高质量的产品,并具有较强的产品研发能力。
四、能耗与排放红柱石生产过程中的能耗与排放应符合国家相关政策和法规。
不同生产规模的企业在能耗与排放方面应达到以下要求:1. 小型企业:应能够合理控制能源消耗和排放,达到基本的环保要求。
2. 中型企业:应具备一定的节能减排技术,能够实现较好的能源利用效率和污染物减排。
3. 大型企业:应具备先进的节能减排技术和设备,能够实现更高的能源利用效率和更低的污染物排放。
红柱石

耐火土45
1-4mm 35 - - - - -
0.1mm 10 - - - - -
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5.1 高炉
高炉不同带应使用不同的红柱石砖已成共识。炉顶锥形部位安装焙烧砖AB74;由于纯净型红柱石砖A62或铁矾土混合砖AB74具有优良的低孔性、高的力学稳定性和耐磨性以及抗侵蚀性,所以常将它们用作高炉上部炉身的原始炉衬。酚醛树脂粘结砖A54R和AB64,因抗侵蚀能力强和导热系数高,用于该区的效果也很理想。随着温度的不断升高,下部炉身受到的磨损和侵蚀,碱、锌蒸汽以及温度引起的热应力成为耐火材料被破坏的主要因素。经验说明,抵抗高的热冲击,碱、锌造成的破坏,用纯净型红柱石A62和A66可以保证该区原始炉衬有很长的使用寿命,也可使用具有良好抗侵蚀和导热能力的非焙烧酚醛树脂粘结砖A54R和AF68R。
g)铁、锌穿透;
h)铁、锌穿透氧化物及其与耐材的化学反应。
由碱金属,CO冲击形成的热面腐蚀会因炉渣或与熔剂的直接反应而扩大并在平行于工作面形成裂纹,从而降低耐火材料的强度。此外,表面裂纹会因铁、锌与耐火材料的化学反应出现浸渍并顺势扩大。加之铁、铝氧化物的形成以及机械侵蚀和磨损等综合作用,最终导致耐材出现大块的快速崩裂。
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AC53 A62 A66 AF73 AB74 AF80
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褐色熔融氧化铝
1~4mm - - - 31 - 33
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红柱石(Andalusite)

书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
红柱石(Andalusite)
Al2[SiO4]O【化学组成】Al 可被Fe3+(≤96%)和Mn(≤77%)所代替。
【晶体结构】斜方晶系;a0=0.778nm,b0=0.792nm,c0=0.557nm;Z=2。
【形态】晶体呈柱状,横断面近正四边形(图G-8)。
双晶少见,双晶面(101)。
当红柱石在生长过程中俘获部分碳质和粘土物质呈定向排列时,使在其横断面上呈黑十字形(图G-9),而纵断面上呈与晶体延长方向一致的黑色条纹,这种红柱石称为空晶石。
有些红柱石呈放射状排列,形似菊花,叫菊花石(图G-10)。
图G-8 红柱石的晶体
(引自潘兆橹等,
斜方柱:m{110},n{101};平行双面:c{001}
(a) (b)
图G-9 空晶石(a)素描图;(b)晶体
图G-10 菊花石照片(产于北京西山)
【物理性质】常为灰色、黄色、褐色、玫瑰色、肉红色或深绿色(含锰的变种),无色者少见;玻璃光泽。
解理平行{110}中等。
硬度6.5~7.5。
相对密度3.15~3.16。
【成因及产状】红柱石主要为变质成因的矿物。
在区域变质作用中产于变质温度和压力较低的条件下,一般见于富铝的泥质片岩中;常与堇青石、石英、白云母、石榴子石、十字石、黑云母及一些其它的铝的矿物共生。
红柱石亦见于泥质岩石和侵入岩体的接触带,为典型的接触热变质矿物。
北京西山菊花沟产的放射状集合体的红柱石(又称菊花石)颇为著名(图G-10);北京周口店太平。
红柱石

1基本情况红柱石(Andalusite)是一种铝硅酸盐矿物,它是制造火花塞里的耐火材料和瓷器的原料。
红柱石有一个变种叫空晶石。
在空晶石的剖面会呈现出黑色的十字结构。
这种十字结构是红柱石在形成时接收了一些碳和粘土所致。
这种空晶石常被制成人们佩带的小饰物。
红柱石一般呈柱状晶体,它的断面差不多是四方形。
红柱石的晶体聚在一起成放射状或粒状。
对于成放射状的红柱石,人们常称作“菊花石”,意为它们像菊花的花瓣开放一样。
红柱石为粉红色、红色、红褐色、灰白色及浅绿色,具有玻璃光泽。
有些质量好且透明的红柱石晶体还被当作宝石。
红柱石是兰晶石族矿物之一,这族矿物包括红柱石、矽线石和兰晶石。
这三种矿物有相同的化学组成(Al2O3·SiO2),但却具有不同的晶体结构,因此物理性质稍有不同。
从理论上说,该族矿物含Al2O3 62.9%。
因此,这族矿物处于含Al2O337%的高岭土耐火材料和含Al2O380~90%的铝矾土耐火材料之间,属于中等含铝的铝硅酸盐耐火材料范围。
2矿石性质2.1化学组成化学组成为Al2[SiO5]O、晶体属正交(斜方)晶系的岛状结构硅酸盐矿物。
英文名来自首先发现它的西班牙名城安达卢西亚(Andalucia)。
与蓝晶石、夕线石成同质多象。
通常呈柱状晶体,横断面接近四方形。
有些红柱石在生长过程中俘获部分碳质和粘土矿物,在晶体内定向排列,在横断面上呈十字形,称空晶石。
集合体形态多呈放射状或粒状,呈放射状的,俗称菊花石。
呈粉红色、玫瑰红色、红褐色或灰白色,玻璃光泽,柱面解理中等。
摩斯硬度6.5~7.5,比重3.15~3.16。
红柱石常见于泥质岩和侵入体的接触带,是典型的接触热变质矿物。
中国北京西山盛产放射状红柱石。
世界其他著名产地有西班牙的安达卢西亚、奥地利的蒂罗尔州、巴西的米纳斯吉拉斯等。
红柱石加热至1300℃变为莫来石,是高级耐火材料,用途同蓝晶石。
淡红色或绿色透明的晶体可作宝石。
空晶石因在粉红、灰白的底色上衬托有黑十字,常被加工成工艺装饰品。
红柱石的化学成分
蓝晶石晶体
红柱石晶体
一红些柱红 石柱是石一在种生岛长状过硅程酸中盐捕矿捉物细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
化学成分为Al2SiO5
• 一些红柱石在生长过程中捕捉细小石墨及 一些红柱石在生长过程中捕捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
红一柱些石 红是柱一石种在岛生状长硅过酸程盐中矿捕物捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
一红些柱红 石柱是石一在种生岛长状过硅程酸中盐捕矿捉物细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
化学成分为Al2SiO5
化学成分为Al2SiO5
粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列, 化学成分为Al2SiO5
红一柱些石 红是柱一石种在岛生状长硅过酸程盐中矿捕物捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。 化红学柱成 石分是为一A种l2岛Si状O5硅酸盐矿物
在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。 一红些柱红 石柱是石一在种生岛长状过硅程酸中盐捕矿捉物细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
一化些学红 成柱分石为在Al2生Si长O5过程中捕捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
一些红柱石在生长过程中捕捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
一些红柱石在生长过程中捕捉细小石墨及粘土矿物的颗粒,在红柱石内部定向排列,在其断面上形成黑十字,被称为空晶石。
红柱石
红柱石一矿物概要红柱石是矽线石族矿物之一,这族矿物包括红柱石、矽线石和蓝晶石。
红柱石颜色常呈肉红色或暗红色、灰色、白色等,薄片无色。
加热时体积膨胀3~6%,其它高温高压时可变质成夕线石和蓝晶石。
当晶体变粗的时候,能将体内许多杂质排出,仅残留些灰质,这时晶体就有空洞,故此,地质上又称“空晶石”。
二可利用的产业领域红柱石为无水硅酸盐矿物,红柱石主要用于生产高温材料,可省去煅烧工序,具有低能耗、化学性质稳定、体积稳定、抗蠕变性良好的特点。
1)不定型耐火材料:不定型耐火材料不经烧制而直接使用,可节约燃料。
利用红柱石高温下的体积稳定性能,可延长耐火材料的使用寿命,对提高高温强化操作等冶金工业有着特殊意义。
2)生产耐火砖:红柱石煅烧后制成耐火砖和型材,用于钢铁工业的热风炉、热风塔、再热炉、均热炉等关键部位或制造窑炉设施,吹制高温硅铝酸盐绝缘体,作为翻砂模面料。
利用红柱石制成的耐火纤维作炉衬,可代替传统的耐火砖。
3)生产硅铝合金、氧化铝和铝金属:硅铝合金强度高,重量轻,耐高温,广泛用于汽车、火车、舰船、宇宙飞船和雷达。
采用电热法以红柱石作原料生产硅铝合金主要表现为红柱石精矿AI2O3含量高,铁、钛和钙等氧化物杂质含量低,材料基质、矿物组成和显微结构的改变以及材料荷重软化温度的提高。
4)生产技术陶瓷:红柱石的硅铝含量关系比较简单,适当添加其它组分便可生产技术要求较高的陶瓷,是生产吹制高温铝硅酸盐绝缘体、化学瓷料及电器瓷料,制作坩埚及各种化学器皿、高温计保温管、发动机火花塞绝缘体、热压模、陶瓷整流器等技术陶瓷的重要原料。
生产富铝红柱石纤维和金属-纤维增强陶瓷部件,可制作超音速飞机和宇宙飞船的导向翼。
生产富铝红柱石可用于煤的气化、制作雷达天线罩、生产喷镀薄膜、抗滑地砖及结晶沸石等。
5)用作水泥的铝质校正原料:红柱石开采的废石量较多,常用红柱石的废石作水泥工业的铝质校正原料。
三研究的最新动态根据相关资料表明,纳米剂红柱石材料、低维材料的开发应用在陶瓷科学中已形成新的研究热点,因此研制开发微粒结构的红柱石耐火材料成为重要方向之一,而红柱石复合材料的研究同样有待于发展。
红柱石化学物相分析
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1 4・ 9
科 技 前 沿
Ke i J J Q anYon
Jon Zh Yu F Zhon i u o
红柱 石化 学物相分析
陈 放 杨如山 云南 昆明 6 00 5 16 中国建筑材料 工业地质勘查 中心云 南总队测试 中心
红柱石属蓝 晶石族矿 物,化学成分 为 A 。 ・ 0 是优质耐火材 1O Si 料 ,也可做 陶瓷 、绝缘 体等 材料 。本 文研 究 了红 柱 石 的分 离测 定 条 件。确定用 H — c H O F H 卜 N 为选择性溶剂 ,冷浸 1 6小时 ,过滤 ,测 定 残渣 中A1 的量 ,以确 定红柱石 的含量 。在此条 件下,绝大部 分伴 0 生的硅铝酸盐矿物和铁矿物 皆被溶解分离 。红柱石溶解率 8 %,用 系数 校正。铁铝石榴子石溶解率 3 . % 6 3 ,测定铁 ,据铁铝石榴子石 中 A 。。 1O/
98. %。 86
22 .HF用量 的影 响
试验表明,H F用量在 3—6 l 红柱石 的溶解率不变 。本文用 3 l m, m。
23粒度 的影 响 .
矿物在 溶剂 中的溶解 反应 ,均发 生在 固一液两相接 触 的介 面上 。
12实 验 方 法 .
因此 ,矿 物 的表面积 ( 度 )是影 响浸取 率 的重 要 因素 。为使伴 生 粒 的硅铝酸 盐矿 物溶解 完全 ,又 减少 红柱石 的溶 解率 ,因此 ,选择 合 却 Nhomakorabea,
加 2滴乙醇 ,2 N O 于马 弗炉中熔融,并制备成酸性试 液,定 g a H,
后分析测 定其 中的 A 3 F 23求得 A 3F 3 10 、 e0 , 2 10/ e 的值为 0 6 。 2 2 0 . 6
红柱石及其选矿技术工艺介绍
书山有路勤为径,学海无涯苦作舟
红柱石及其选矿技术工艺介绍
红柱石是一种铝硅酸盐矿物,与矽线石、蓝晶石统称为蓝晶族矿物,化学
组成Al2[SiO4]O,而红柱石中含AI2O3 62.92%, 含SIO2 37.08% 比重为3.13- 3.16g/cm3
分布范围:中国红柱石的使用起步较晚,从78 年开始对红柱石等高铝矿物
资源进行了找矿、评价和勘探,工业上对它的要求则是依据使用条件而变化。
根据近几年来对红柱石的找矿效果得知,中国这类矿物资源十分丰富,有利于
这类矿物生成的地质条件普遍存在。
辽宁、吉林、青海、甘肃、陕西、山东、
河南、新疆、福建、湖北、四川、北京等省市都有所发现。
许多地区的矿床中
红柱石矿物含量较高,且矿物组成简单,贮量多在中型以上。
工业指标:红柱石原矿品级划分:
1、边界品位5%;Ⅰ级品≥8%,Ⅱ级品5~8%。
2、可采厚度、夹石剔除厚度均为1 米。
精矿质量标准:
主要用途:鉴于红柱石具有的物化性能,是已知的优质耐火材料之一。
它除
用作冶炼工业的高级耐火材料,技术陶瓷工业的原料以外,还可冶炼高强度轻
质硅铝合金,制作金属纤维以及超音速飞机和宇宙飞船的导向型之用。
据报
导,国外尚利用富铝红柱石进行煤的气化和制作雷达天线罩。
一部分结晶良
好、色泽鲜艳的也可制作工艺品和装饰品。
其应用领域还在不断扩大。
选矿技术方法:
国内于1978 年开始红柱石的勘探工作,并陆续进行红柱石选矿试验室探索
工作,一般都是采用磁选浮选;重选浮选,浮选磁选,磁选重选浮选等联合选别
流程。
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高炉热风炉应用红柱石基定形耐材效果耐火材料在为实现高能效和低成本目标方面具有十分重要的作用,冶金界一直把耐火材料消耗大户——高炉和热风炉使用的耐火材料的试验研究作为重点。
本文就红柱石基耐火材料在高炉和热风炉的使用情况和损坏机理的试验研究进行简要介绍。
1 高炉和热风炉耐材损坏机理1.1 高炉为探索高炉耐火材料损坏机理,在停产期间,通过对高炉进行的大量现场观察分析和取样检测,将耐材损坏机理归纳如下:a)碱金属(主要是钾)盐的化学反应腐蚀;b)炉渣冲击导致的热面腐蚀;c)熔剂(主要是生石灰)反应腐蚀;d)CO冲击腐蚀;e)机械磨损和侵蚀;f)热力学应力;g)铁、锌穿透;h)铁、锌穿透氧化物及其与耐材的化学反应。
由碱金属,CO冲击形成的热面腐蚀会因炉渣或与熔剂的直接反应而扩大并在平行于工作面形成裂纹,从而降低耐火材料的强度。
此外,表面裂纹会因铁、锌与耐火材料的化学反应出现浸渍并顺势扩大。
加之铁、铝氧化物的形成以及机械侵蚀和磨损等综合作用,最终导致耐材出现大块的快速崩裂。
1.2 热风炉测试得知,热风炉采用硅酸铝砖,其主要损坏原因是热力学应力。
由于不适当的流动条件引起的局部过热导致蓄热室格子砖体收缩和变形(甚至熔化),长期作用产生很高压应力。
2 红柱石定形耐火材料的配方和特征包括在硅酸铝二元系内的红柱石定形砖的优势和特性与其配方有着极为密切的关系。
其基本配方是:C=熟料(耐火土:Al2O3 > 45%);A=红柱石(Purusite:Al2O3 > 58.5%);B=铁钒土(竖窑铁钒土:Al2O3 > 86%);F=褐色熔融氧化铝(电熔刚玉:Al2O3>95%)。
3 红柱焙烧定形耐火材料分析指出,焙烧定形耐火材料的氧化铝含量在53%~80%之间较为理想。
除A62和A66是纯净红柱石型,其余均为混合型(AC53,AF73,AB74,AF80)。
必须明确指出,红柱石作为第二成分只能使用精细和中等粒度才有助于焙烧过程中转变成莫来石。
含红柱石的所有配方中加入一定数量的煅烧氧化铝有利于通过与高岭石中的富相硅的化学反应和红柱石的莫来石化作用(即由耐火粘土加热形成莫来石)生产出第二代莫来石。
原始的和焙烧过程中产生的第二代莫来石及红柱石基础配方见表1。
高炉和热风炉使用不同含量的红柱石耐火材料的物理、化学及矿物特性见表2。
将混合型与不同特性的原材料和纯红柱石的优势对比发现经济效益以混合型为最好。
将纯净型红柱石(A62,A66)与混合型耐材的物理、化学和矿物性能进行直接比较得知,粘土熟料(AC53)、铁钒土(AB74)和熔融定型氧化铝(AF73,AF80)对红柱石特性的影响,即耐火土和铁矾土混合后加入红柱石,可提高下列参数:荷重软化点;蠕变抗力;断裂横量;热冲击抗力(由于减少了可逆热膨胀);腐蚀抗力,即抵抗炉渣、金属、碱和CO侵蚀能力(由于表观孔隙度的降低);热崩裂抗力。
从上述对比和分析可清楚看到,随着熔融莫来石和熔融氧化铝用量的增加,红柱石的下列优势会更加突出:降低可逆热膨胀;改善热冲击抗力;增加粘结强度,即提高抗碎强度和降低导热系数。
4 非焙烧定形红柱石耐火材料红柱石作为主要、次要或添加成分与铁钒土和褐色熔融氧化铝混合,制成非焙烧定形耐火材料时,常用有机粘结剂如焦油(多数时候选择酚醛树脂)。
使用前将整块砖体在250~300℃进行回火处理。
特别是非定形砖,由于红柱石在其中起着十分重要的作用,即使用之初便会首先转变成外观相似于浇注的莫来石块。
除此之外,随着陶瓷粘结剂的形成,在高温处理状态下红柱石的典型膨胀行为会导致炉衬密度的增加和抵抗热冲击抗力的提高。
由于酚醛树脂粘结砖的弹性模量高,因此,即使在高温下使用也具有很高抗磨和抗侵蚀能力。
5 红柱石基定形产品在炼铁生产中的应用过去,炼铁车间常用燃料消耗和生产率两项指标对生产者进行考核。
但是近年来,对高炉和热风炉炉龄最大限度的延长和实现操作成本的最优化的要求越来越高。
耐火材料设计者和生产者的责任是在最大范围内为高炉和热风炉的不同带选择最适合的炉衬,最大限度延长炉龄和提高生产率。
5.1 高炉高炉不同带应使用不同的红柱石砖已成共识。
炉顶锥形部位安装焙烧砖AB74;由于纯净型红柱石砖A62或铁矾土混合砖AB74具有优良的低孔性、高的力学稳定性和耐磨性以及抗侵蚀性,所以常将它们用作高炉上部炉身的原始炉衬。
酚醛树脂粘结砖A54R和AB64,因抗侵蚀能力强和导热系数高,用于该区的效果也很理想。
随着温度的不断升高,下部炉身受到的磨损和侵蚀,碱、锌蒸汽以及温度引起的热应力成为耐火材料被破坏的主要因素。
经验说明,抵抗高的热冲击,碱、锌造成的破坏,用纯净型红柱石A62和A66可以保证该区原始炉衬有很长的使用寿命,也可使用具有良好抗侵蚀和导热能力的非焙烧酚醛树脂粘结砖A54R和AF68R。
根据测试得知,高炉炉腰、炉腹区耐火砖损坏以焦炭负荷造成的侵蚀、碱性炉渣和锌腐蚀为主。
选择氮化物粘结的硅碳砖或塞龙(sialon即硅铝氧化陶瓷)粘结的白色熔融氧化铝作炉衬应首选硅酸铝砖。
由于风口带的温度进一步升高,以前推荐该区选用Al2O3含量高、高温热稳定性好且具有良好抵抗热冲击性能和很高的抗定向腐蚀性能的红柱石基与褐色熔融氧化铝相结合的AF73和AF80砖。
现在,也可采用酚醛树脂粘结的弹性模量、耐磨性、抗侵蚀性以及热稳定性均十分优良的AF68R砖。
高炉炉缸常用高导热能力的碳基材料。
出铁口外部则安装褐色红柱石熔融氧化铝基砖AF73和AF80。
炉缸底部,需要热力学强度高、抗热冲击性能好,抗碱、炉渣和抵抗铁水侵蚀能力强的材料。
实践证明,红柱石砖在陶瓷圈中显示出了良好的使用性能。
所以,建议选用红柱石基砖A66或熔融红柱石氧化铝基砖AF73。
因为陶瓷圈侧壁主要部分暴露在流动的铁水中,所以,氧化铝红柱石基砖AF80因具有良好的耐磨性和抗侵蚀性,用于此处是很恰当的。
5.2 热风炉因为热风炉底部温度相对较低,不超过1000℃。
所以,常采用氧化铝含量为35%~45%而无红柱石的标准熟粘土砖砌筑蓄热室格子砖体和墙。
由于红柱石的可逆热膨胀性很低和力学稳定性很高(即蠕变抗力很高),推荐蓄热室中间带格子砖体和格子室用熟料粘土红柱石混合砖AC53。
尽管纯净型和明矾基砖A62和A66系格子砖体推荐用砖,但必须指出,由于实际温度会导致格子砖体墙结构中产生很高的热力学应力。
所以,较高的红柱石含量砖,常用于下部蓄热室格子砖体。
因为希望浓缩气体或天然气在燃烧室燃烧时能在燃烧室和球顶产生最高的温度,所以,建议燃烧室墙采用热力学性能稳定性好和蠕变抗力高的纯净型砖A62和A66。
而局部温度高达1500℃的球顶部结构,则采用A66或刚玉红柱石混合砖AF73。
此外,推荐燃烧室的陶瓷燃烧器采用红柱石砖A66。
表1 高炉和热风炉用耐火材料配方————————————————————————————————————AC53 A62 A66 AF73 AB74 AF80————————————————————————————————————褐色熔融氧化铝1~4mm - - - 31 - 330~1mm - - - - - 17————————————————————————————————————铁矾土861~4mm - - - - 33 -0~1mm - - - - 17 -————————————————————————————————————Purusite1~4mm 31 31 - - -0~1mm 17 27 27 27 10 100~0.2mm 18 18 14 18 18 18————————————————————————————————————耐火土451-4mm 35 - - - - -0.1mm 10 - - - - -————————————————————————————————————焙烧氧化铝(<100#) 6 12 20 12 8 10粘土RR40 (<30#) 14 12 8 12 14 12红柱石含量 35 76 72 35 28 28————————————————————————————————————注:按AL2O3含量递增顺序表2 高炉热风炉使用不同红柱石含量砖的物理化学和矿物特性————————————————————————————————————AC53 A62 A66 AF73 AB74 AF80————————————————————————————————————化学成分,% Al2O3 53 62 66 73 74 80SiO2-TiO2 45 37 33 26 24 19Fe2O3 1.0 0.7 0.6 0.7 1.3 0.7CaO-MgO 0.3 0.2 0.2 0.2 0.4 0.2————————————————————————————————————矿物成分 % 莫来石 65 79 83 50 39 35刚玉 - - - 29 35 47方英石 11 - - - - -————————————————————————————————————块密度(EN993-1)g/cm3 2.43 2.56 2.63 2.73 2.70 2.83表观孔隙度(EN993-1)(Vol.%) 14 13 13 15 16 16冷抗碎强度(EN993-5)(MPa) 85 105 115 95 135 90破裂模量 1200℃(MPa) 11 15 16 15 12 14热冲击抗力(din51068-part1)循环 70 90 90 75 50 60热膨胀(iso8894-1)20~1000℃ 0.57 0.50 0.51 0.63 0.69 0.72————————————————————————————————————导热系数(W/m.K)(EN994-14)400℃ 1.46 1.60 1.65 1.98 1.85 2.181000℃ 1.50 1.52 1.60 1.85 1.76 2.061200℃ 1.56 1.62 1.68 1.87 1.88 2.01————————————————————————————————————荷重软化点(EN994-8)(T0.5%)℃ 1530 1620 1635 1625 1525 1630蠕变压力(EN994-9)1300℃ 48h% 0.21 0.06 0.05 0.05 0.30 0.06————————————————————————————————————注:产品平均值6 结论随着炼铁设备大型化,生产率的提高,耐火材料的用量及其带来的故障也在不断增多。
将先进的耐材使用、维护和修理技术结为一体,有助于高炉和热风炉长寿、操作成本降低。