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棕刚玉各项成分理化指标参数详解(上)

发布时间:14-11-28 09:03  来源:www.rsgy.org

        由于对高质量、高研磨性的磨料和耐火材料的需求剧增,人们正在寻求具有优化的硬度和耐用性特点的棕刚玉(BFA)。欲使新宇棕刚玉的性能达到这样一种极限,则须了解化学成分及所含杂质是如何能够提高或降低其质量的。本文列出了最常见的专用成品的质量要求,及其与棕刚玉(BFA)生产之间的关系。
  1980年之前,铝矾土是从世界各地运到各地的棕刚玉生产者那里。每个产地的铝矾土都有其独特的化学组成和化学性质,因此,棕刚玉的生产者能够把来自不同产地的铝矾土加以混合,得到一种优化的炉料,可以提供经济和实用方面的优势,棕刚玉的生产者清楚地描述了这些基本的化学和物理特性。由于棕刚玉的生产和消费具有地区性的特点,生产者和消费者互相间都很熟悉棕刚玉的最终使用的特殊质量要求。
  近二十年来棕刚玉的地区性的产量发生了变化。在北美和欧洲的许多棕刚玉生产商或停产、或兼并,与此同时,中国成为世界上棕刚玉的主要供应国。
  棕刚玉的消费者们也经历了类似的合并,在此过程中,通用的棕刚玉技术条件之外的特殊产品的质量要求有可能被忽略,供应商的改变可能导致产品性能出现某种缺陷。
  河南锐石集团棕刚玉的生产规定棕刚玉的技术条件,以达到高的最终产品的质量,这就要求对产品的使用方向及棕刚玉的生产流程有一个了解。棕刚玉的研磨和耐火特性,受其基本的化学组成、杂质的含量以及其晶体结构中杂质的分布的影响。
  棕刚玉是用煅烧铝矾土在电弧炉内通过还原过程而制得。焦炭和煤是两种通常用作还原剂的碳源。在熔炼过程中,煅烧铝矾土中过量杂质(氧化铁、二氧化硅和氧化钛)被还原成金属。
  杂质还原成金属的过程如下:
  Fe2O3+3C→2Fe+CO    
  SiO2+2C→Si+2CO
  TiO2+2C→Ti+2CO
  炉料中添加的过量的铁与还原出来的金属杂质生成硅铁合金。绝大多数的硅铁合金从熔化的棕刚玉中析出,并沉积到炉子的底部。在倾倒式炉子中,棕刚玉首先倒出,随后才是硅铁合金。
  河南锐石集团棕刚玉的物理结构有必要对棕刚玉的结构作一简单的了解,这样可以避免发生不测的质量问题。棕刚玉的显微镜检查表明,它是由α-氧化铝晶粒构成的,被少量的玻璃状熔渣粘在一起。满足典型的技术条件的棕刚玉,由95%以上的α-氧化铝晶体构成,是由含Ti2O3的Al2O3固溶体组成的。玻璃状熔渣绝大部分由二氧化硅、二氧化钛组成,还有电弧炉中存在的其他微量氧化物。这些氧化物构成了玻璃相,它在α-氧化铝晶粒的晶体结构中只有较低的溶解度。玻璃状熔渣的多少,及其与α-氧化铝晶粒间杂质的分布是影响棕刚玉性能的主要因素。 α-氧化铝赋予棕刚玉材料以硬度和高的熔点,同时玻璃相和杂质的存在则赋予棕刚玉以韧性或抗破碎性。对满足典型技术条件要求的棕刚玉,玻璃相中的二氧化硅和二氧化钛的混合比例,理论上近于1:1,相中的二氧化硅太多,则过量的二氧化硅则不能保留在玻璃相中,而是与一部分氧化铝反应生成莫来石(2SiO2(3Al2O3)),这将会降低棕刚玉的韧性。

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