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浅析刚玉砖的浇铸方法

1、无缩孔浇铸

将缩孔集中在某一区域内，退火后用金刚石锯把他切除，剩余的有用部分成分均匀，*致密，其平均体积密度接近理论密度；另一种是切割铸腿法：从减少切割面积出发，将铸件浇铸成“L”型，使缩孔的绝大部分集中在“L”较小的腿上，此腿体积占铸件总体积的60%，整个铸件在退火时一直埋在保温材料里，并保持倾斜以促使缩孔向腿上集中。

2、刚玉砖倾斜浇铸法

倾斜浇铸法是在浇铸之前将铸型造成一个角度，并将冒口放到铸型的一端进行浇铸，这样既能在T部得到一个致密区，又可利用普通模具在T方向上得到较高的准确度。所以用这种铸件砌筑池壁时，便可利用它的高度。

3、刚玉砖普通浇铸法

用这种方法浇铸的砖价格较低，多用于窑的上部结构，澄清池壁等处。铸件采用普通的冒口浇铸，并在热态 时铲除冒口，其断面分为两个部分，一部分先固化，结晶细密，该区占铸件厚度的40%-50%，另一部分后固化，存在缩孔和粗大结晶。

耐火材料的结构性质

1、 气孔率

耐火材料中的气孔可分为：封闭气孔，封闭在制品中不与外界相通；开口气孔，一端封闭，另一端与外界相通，能为流体填充；贯通气孔，贯通制品的两面，能为流体所通过。

由于开口气孔和贯通气孔占总气孔体积的绝大部分，而且对耐火材料的使用性能影响大，又较易测定，因此在耐火材料的检测标准中，以显气孔率，即开口气孔与贯通气孔的体积之和占制品总体积的百分率表示该指标。

2、 吸水率

吸水率是制品中全部开口气孔所吸收的水的质量与干燥试样的质量之比值。由于吸水率测定方法简便，在生产实际中常用来鉴定原料煅烧质量。原料煅烧的愈好，吸水率数值愈低。

3、 体积密度

体积密度的定义即是制品干重与总体积之比值，也称为容积重量。体积密度直观地反映出了制品的致密程度，它是耐火材料致密制品质量水平的重要衡量指标。但在轻质隔热制品的生产中，为降低热容和热导率，人们又采用各种手段降低制品的体积密度。

4、 真比重

耐火材料真比重的定义是：干燥材料的质量与其真体积（不包括气孔体积）之比值。耐火材料的真比重指标，可以反映材质的成分纯度或晶型转变的程度、比例等，由此亦可以推知在使用中可能产生的变化。

5、 透气度

耐火材料透气度的定义是：制品允许气体在压差下通过的性能。耐火材料的透气度高，****了具有侵蚀性流体通过的能力，****大地加快了砌体的侵蚀速度，缩短了砌体的使用寿命。另外透气度高也使热工窑炉的热损失*，为此在一般情况下，希望制品的透气度愈小愈好。在特殊的使用条件下，希望耐火材料具有良好的 透气性能，如炉外精炼吹*时所用的吹*透气砖，其透气度就是该制品的重要性能指标之一。

加入物对熔铸刚玉砖性能的影响

纯氧化铝熔液在2200℃时与α-氧化铝的密度(3.99 g/cm3)相差达25%，会使铸件在冷却结晶时产生很大的收缩，难以获得致密均匀的铸件，因而常引入少量加入物如Na2O，使其生成βAl2O3。β-Al2O3的比重3. 30g/cm3、与Al2O3熔液的密度仅差10%，氧化铝砖经销商，使总收缩率降低15%。β-Al2O3是假定式为Na2O·11Al2O3的多铝酸盐。含钙的β-Al2O3在真空中****稳定。

美国专利介绍：采用含氟氧化系统NaF-Al2O3(30% ~70% Al2O3)和CaF2-Al2O3 (10% ~ 70%Al2O3)可制取片状的含钠β-Al2O3和α-Al2O3。美国“Monofrax-K”的熔铸刚玉砖含α-Al2O3gt;80%，并在氧化铝中加人少量的铬精矿制成的。对玻璃熔窑则推荐用含有硼代硅酸盐的熔铸刚玉砖，其化学组成为 Al2O398% ~ 99%， B2O3为 0.25% ~ 1.0%， SiO2 0.25% ~ 1.0%，其他氧化物为0. 3%。

法国专利提出制取缩孔体积小的熔铸砖，其方法是在缩孔中进行第二次在高温下补浇熔体。这种含有96. 66%的Al2O3、3. 5%的Na2O、0. 5%的SiO2的β刚玉砖的性质：显气孔率2% ~ 4%，常温耐压强度400MPa、线膨胀系数9.0 X 10-7，含有β-Al2O3 54%，α-Al2O345%，玻璃相1%的制品。

原苏联的KOP—95熔铸砖的组成为α-Al2O3 96% ，玻璃相4% ，晶体尺寸5 ~ 2μm。其配料与97%的氧化铝和3%的石英砂干混合料，氧化铝砖厂家*，在电弧炉中电熔，在金属模中浇铸并进行退火。电炉功率为2000kV.A，在150~ 240V电熔约Ih，—次可浇铸500kg的制品。单位物料消耗I. Ikg/ kg，电****消耗25kg。

日本专利介绍生产高致密结构的熔融耐火材料。这种材料具有****的*性和耐侵蚀性，是适用于玻璃熔窖和钢铁工业窑炉的*耐火材料。其化学成分为Al2O395%以上，MgO 0.05%以上，含Na2O或K2O 0.15%，而且碱金属氧化物和MgO的比例限制在-0.5 lt; Na2O 0? 75 K2O -0.35MgOlt;4的范围内，是含有 R20、xmgo ·(49-x/3)Al2O3或 R20、xMgO·(41-x/3/)Al2O3 结晶的氧化铝系熔融耐火材料(其中R表示Na或K)。例如，将A1203、LiCO3和镁砂按一定配比混合装人电炉，在2200~ 2300℃熔融40min、铸入130mmx230mmx550mm的模中，冷却72h，氧化铝砖厂家，组成为Al2O3 98. 3%，SiO20. 1%，MgO 0. 5% ， Na2O 0. 7%，Li2O 0. 3%，Fe2O3 (FeO) 0? 1%，周村区氧化铝砖，晶相组成为α-Al2O3，晶间填隙为β-氧化铝和尖晶石。制品真密度为3. 96g/cm3，耐火度(SK)大于40，耐压强度大于300MPa。

在配料中加入金属铝或铝合金生产Al2O3质熔铸砖的方法。如在高铝料中(Al2O3 98. 5%) 配入金属吕粉，装入电炉，在空气中2200℃下熔融，铸入300mmx60mmx115mm模型中，缓冷退火。