【耐材讲堂】关于刚玉的基础专业知识
问题:刚玉的种类有白刚玉、棕刚玉、板状刚玉等等,它们之间是如何划分的?刚玉之间有一定代替性,现在市场上棕刚玉的200粉料、325目的粉料、以及1-0的段砂被白刚玉部分代替,刚玉产品的应用领域有哪些?在刚玉产品的应用领域中究竟哪些能够相互代替,哪些产品不能代替?
答:按制造方法的不同,刚玉原料可分为电熔刚玉和烧结刚玉两大类。按料的外观颜色,磨料业将电熔刚玉分为棕刚玉、白刚玉、亚白刚玉、青刚玉等,耐火材料业也沿用这些叫法。板状刚玉是烧结氧化铝的一种。其刚玉晶体发育充分,尺度可达数十乃至数百微米,含有可观的晶内、晶间气孔。硕大的刚玉晶体的二维切面在显微镜下呈板片状,于是国外学者和商者称之为板状氧化铝。美国铝业公司在上世纪50年代将这类烧结氧化铝注册为“Tabular alumina”商标,此后,“板状刚玉”之谓便广为流传和采用。
刚玉原料的自身特性(包括纯度、杂质类型、密度、硬度、显微结构等)决定和影响着以刚玉原料为主料或加有可观量该原料的耐火材料产品的特性。采用刚玉原料的目的,是要发挥其耐高温,耐磨性好,化学稳定性良好并可与其它组分如SiO2、MgO、CaO等反应生成其他所希望的可耐高温和具有一定特性的化合物如莫来石、尖晶石、六铝酸钙等。因而刚玉原料是高铝质和氧化铝基耐火材料必不可少的重要原料。这些耐火材料广泛用于钢铁、水泥、玻璃、石化、电力、机械、垃圾焚烧等高温工业。
原则上,从耐高温的角度看,纯度相对低的刚玉原料可以被纯度相对高的料取代,尤其是粉料。如棕刚玉可以部分或全部由白刚玉取代。但从高温下耐冲刷性的角度考量,则不尽然。如高炉铁沟料广为采用的棕刚玉、致密电熔刚玉尚不宜被白刚玉取代。有些耐磨料采用矾土熟料、棕刚玉和其他耐磨性更佳的刚玉基原料更有优势。此外,在超高温(1800°C以上)和有还原气氛或碱蒸汽侵蚀的工作环境下,如碳黑反应炉、石化反应炉、某些垃圾焚烧炉等,不可用氧化铝含量低于99%的刚玉原料。这类用途的耐火材料须采用纯度尽可能高的电熔白刚玉和板状刚玉。近年来,低钠白刚玉、低钠板状刚玉和低钠氧化铝微粉,成为刚玉原料中的亮点。
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