刚玉系耐火原料的性质、变体、品种及性能实例

刚玉系耐火原料的性质、变体、品种及性能实例，刚玉为电熔刚玉及高铝质耐火制品，如刚玉砖和高铝砖的主要组成矿物。在富含AI2O,的粘土砖及其腐蚀砖以及腐蚀高铝砖中也多出现。此外在富铝的烧结矿及电解夹杂及某些含有多量Al2O3的炉渣中也有刚玉，刚玉因其硬度很大，还是重要的人造磨料。
 
1、刚玉的性质
 

2、刚玉的变体
 
刚玉有多种变体，常见者为a-Al2O3(刚玉）、B-Al2O3、Y-A12O3,以a-A12O,较稳定。下面分别介绍B-A12O3与Y-A12O2。
 
(1)B-A12O
 
它是一族含有单价阳离子的多铝酸盐。其通式为M2O·11A12O3·M可以是元素周期表中IA族中的Li、Na、K和Rb等，或者可以是1B族的Ag等，属六方晶系。
 
B-Al2O3通常都是在含有Na2O和K2O等碱类物质时形成。当氧化铝熔体中Na2O含量5%,K2O含量7%左右时，氧化铝可全部变为B-A12O3。
此类多铝酸盐，目前最有实用价值的是含Na的B-Al2O3。它的理想组成的化学式是Na2O·11A12O3,是一个非化学计算的化合物，它包含了比理想的化学式多至29%的Na2O,具有组成为1.2Na2O·11A12O3的化合物，或者化学式近似于Na2O·9A12O3,一般来说Na2O与Al2O,之比可以在1:9至1:11之间变化。
 
在工业窑炉内，粘土质耐火砖受碱金属氧化物侵蚀后常能见到B-A12O3。B-A12O3是铝铬砖和白色电熔刚玉的主要组成之一，亦是B-AI2O3陶瓷的主要组成分。人们最早应用B-A12O3是由电熔法铸成大型砖块，用作玻璃熔制窑的炉衬，以耐碱的侵蚀。自从发现这种材料具有优良的钠离子导电性和极小的电子导电性以来，它已作为一种快离子导体（或称固体电解质）材料（新型的固体材料）得到广泛的应用，如用来作硫钠电池、钠澳电池的隔膜材料等。
 
(2)Y-AI2O3
 
它是工业氧化铝的主要组成矿物，等轴晶系。在600~950C下赔烧氧化铝水合物时生成Y-AI2O3,在1450C完全转化为刚玉。属单向转变，在转变的同时，体积减小：4~18%,真比重则由3.29增至3.42.Y-A12O3尚含1~2%的结合水。


 
3、刚玉的品种
 
刚玉有多种品种，主要品种及代号如下：
 
棕刚玉GZ;黑刚玉GH:微品刚玉GW;单晶刚玉GD;白刚玉GB;铭刚玉GG;错牧刚玉GP;饥刚玉；错刚玉GA;砚土烧结刚玉GS。
 
4、刚玉性能实例
 
(1)低气孔电熔刚玉（致密电熔刚玉）
 
致密电熔刚玉是一种新型的高级耐火材料。主晶相以a-A1-O3为主，耐酸、耐碱，于高温下具有良好的耐磨，抗侵蚀性能及体积稳定性。广泛用于冶金、化工、建材、陶瓷、磨料等行业。主要用作高炉出铁沟捣打料、浇注料，滑板，铁水预处理用及炉外精炼用整体喷枪，连铸用捣打塞棒及浸入式水口和各种刚玉砖等。
 
(2)电熔白刚玉
 
电熔白刚玉可用于制造刚玉砖，刚玉质及莫来石刚玉质厘钵，滑道板和移进板，滑板砖，炉外精炼用刚玉多孔塞砖、整体喷枪和复合水口，高温工业窑炉衬材，刚玉质浇注料等。
 
(3)烧结板状刚玉
 
用特殊工艺处理后经烧结的具有板状晶形的刚玉，称为烧结板状刚玉，它具有高体积密度（≥3.7g/cm²),高纯（A12O3≥99%),低碱（Na2O<0.3%),高强度，高导热性，高热震性，高绝缘性及耐腐蚀性。由于板状刚玉具有以上特征，在钢铁工业中越来越受到重视。我国对板状刚玉正大力开发应用。