摘要 以優(yōu)質(zhì)高鋁礬土熱料為主要原料，基于微裂紋增韌理論，采用加入一定量的添加物的方法，并注意泥料的顆泣級(jí)配，試制出結(jié)構(gòu)致密，熱震穩(wěn)定性好（1100℃，水冷大于40次）的搞剝落高鋁磚，并對(duì)添加物的抗熱震機(jī)理進(jìn)行了討論。試制的搞剝落高鋁磚在水泥窯上使用，效果良好。
　　1 前言
　　隨著冶鐵、水泥工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)耐火材料的高溫性能要求愈來(lái)愈高。目前高鋁磚在務(wù)類(lèi)窯爐上損壞的主要原因是渣蝕及剝落。顯然，研制一種高溫性能好、導(dǎo)熱系數(shù)低、熱震穩(wěn)定性優(yōu)異、搞侵蝕性強(qiáng)、抗剝落性高的高鋁磚是非常必要的。
　　2 理論分析
　　2.1 1等高鋁磚熱震穩(wěn)定性不好的原因分析
　　從Al2O3-SiO2系二元相圖中的高鋁區(qū)可以看出，Al2O3含量大于72%制品高溫穩(wěn)定相為剛玉和莫來(lái)石。王金相指出[1]，I等高鋁夸的主晶相為柱狀或料狀剛玉，會(huì)計(jì)師達(dá)70%以上；少量莫來(lái)石，含量10~20%，在結(jié)晶相之前的直接結(jié)合起主導(dǎo)作用；含量為5~10%玻璃相雜亂地分布于其中。I等高鋁磚的剛性模量和強(qiáng)度在低溫階段都有與溫度并增的趨勢(shì)，直到轉(zhuǎn)折溫度（600~800℃）以后，剛性模量和強(qiáng)度隨溫度上升而下降，且下降逐漸加快不利于熱穩(wěn)定性的提高。我國(guó)高鋁磚的特點(diǎn)是隨Al2O3含量的提高，其雜質(zhì)含量也相應(yīng)提高。雜質(zhì)中堿金屬和堿土金屬氧化物抑制莫來(lái)石的形成，在高溫下導(dǎo)致莫來(lái)石分解，并產(chǎn)生多量的富硅玻璃，以R2O的危害最大[2]。例如，當(dāng)Na2與莫來(lái)石共存時(shí)，在1000—1100℃時(shí)，莫來(lái)石開(kāi)始反應(yīng)分解，分解反應(yīng)如下：3Al2O3 ·2SiO2+Na2O→2Al2O3+Na2O·Al2O3·2SiO2(霞石質(zhì)液相)，這一反應(yīng)不但生成液相，而且發(fā)生了固相分解。另外，還原氣氛也能促使莫來(lái)石分解[2]。莫來(lái)石分解為熱膨脹系數(shù)較高的剛玉和玻璃相，使制品的熱震穩(wěn)定性降低。
　　2.2 研制搞剝落高鋁磚的技術(shù)思路
　　由上述所示，高鋁磚是一種多晶體組成的復(fù)合材料，因此在顯微結(jié)構(gòu)上由晶粒和晶界組成，還存在玻璃相、氣孔、雜質(zhì)和其它缺陷。根據(jù)熱沖擊斷裂損傷理論，研制抗剝落高鋁磚應(yīng)從提高高鋁磚的熱震穩(wěn)定性出發(fā)，通過(guò)加入添加物，使其具有高的斷裂表面能、低的彈性模量和熱膨脹系數(shù)。為了不影響高鋁磚的高溫使用性能，本文主要從顯微裂韌化的角度出發(fā)[3]，探討提高高鋁磚熱震穩(wěn)定性的方法。所采取的方法為：（1）加入不同等級(jí)的礬土熟料；（2）添加膨脹劑如紅柱石或硅線石；（3）加入添加物使在基質(zhì)中形成