板狀氧化鋁耐火材料

「板狀氧化鋁」指的是原料本身,  「板狀耐火材料」 指的是成品-磚、澆注料、塑膠或其他整體形狀-以板狀氧化鋁為主要骨材。

什麼是板狀耐火材料?

板狀耐火材料為一類高鋁耐火材料,其主要骨材為 板狀氧化鋁。其目標是將板狀氧化鋁顆粒的優異性能轉化為堅固耐用的最終產品,使其能夠承受極端的熱、化學和機械條件。

它們用於為熔爐、窯爐、反應器和其他高溫加工裝置鋪設內襯。


板狀耐火材料的關鍵特性

由於這些耐火材料以板狀氧化鋁為基材,因此它們繼承並展現出以下特性:

  1. 耐火性極高: 它們能夠承受極高的溫度,通常超過 1800°C,而不會軟化。

  2. 優異的抗熱衝擊性: 這是一項至關重要的性能。互鎖的片狀晶體結構以及材料在快速溫度變化下不會發生裂縫的能力,使其在循環過程中具有不可估量的價值。

  3. 高機械強度和耐磨性: 它們在高溫下保持結構完整性,並能抵抗固體材料(如爐內裝料)的磨損。

  4. 優異的化學惰性: 對爐渣、助熔劑和鹼的侵蝕具有很強的抵抗力,尤其是在中性和氧化性氣氛中。

  5. 低孔隙率: 板狀晶粒緻密燒結結構使得最終產品具有較低的表觀孔隙率,從而減少了爐渣滲透和氣體滲入。

  6. 體積穩定性: 重新加熱後,其永久線性變化 (PLC) 最小,這意味著在使用過程中不會明顯收縮或膨脹,從而防止接縫和裂縫的出現。


常見的板狀耐火材料類型和形式

板狀氧化鋁骨材可透過多種方式製成耐火材料:

形式描述常見用例
異形磚預燒磚是由板狀氧化鋁顆粒和黏合劑(通常是細氧化鋁水泥或黏土)混合壓製而成。迴轉式水泥窯(燃燒區)、鋼包、陶瓷窯和化學反應器的內襯。
澆注料(整體式)由板狀氧化鋁骨材、細填料和水硬性或化學黏合劑組成的乾粉混合物。現場加水攪拌後,以澆築、噴砂或振動的方式鋪設。適用於複雜形狀的襯裡、爐頂、燃燒器模組和修補。低水泥和超低水泥澆注料(LCC/ULCC)性能更佳。
塑膠和可堆肥可塑性強、以黏土為黏結劑的可塑性混合物。透過夯實或敲打將其鋪設到位,形成無縫襯裡。需要無縫襯裡或對現有爐子進行維修的區域。
噴霧劑與澆注料類似,但設計用於用噴槍噴塗到表面上,通常用於快速襯裡或修補。無需完全拆卸即可翻新和修理爐襯。

產業中的關鍵應用

在極端條件下,板狀耐火材料是重工業的主力:

  1. 鋼鐵業:

    • 鋼包: 由於其優異的抗渣性和抗熱衝擊性,可在鋼包壁和底部進行襯裡。

    • 鋼包爐: 對爐頂和爐壁等溫度極端的地方至關重要。

    • 魚雷車: 用於運輸熔融鐵水的襯裡。

  2. 水泥和石灰產業:

    • 迴轉窯:水泥窯的 燃燒 區域 是要求最高的區域,需承受極端溫度、熟料的化學侵蝕和機械磨損。板狀氧化鋁磚是此處的標準用磚。

  3. 石油化工及化工業:

    • 蒸汽裂解器和重整器: 用作輻射段的襯裡和催化劑管的支撐球,在這些應用中,高溫和熱穩定性至關重要。

    • 化學反應器: 用於涉及高溫和腐蝕性氣氛的製程。

  4. 陶瓷和有色金屬:

    • 窯爐和熔爐: 陶瓷窯爐中最熱的區域,以及熔化銅、鋁等有色金屬的熔爐。

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