二級高鋁磚中AL2O3含量為65-70%。在AL2O3-SiO2二元素平衡圖上可以看到,相當(dāng)于這樣AL2O3含量的區(qū)域內(nèi)高溫下主要的固相為莫來石,并且也是高溫下唯一的安定固相。莫來石的來源有兩個方面;一部分是熟料本身煅燒中已經(jīng)形成了的;一部分是由于莫來石—剛玉熟料中的剛玉與粘土分解后的殘余硅酸產(chǎn)生二次莫來石化新形成的晶相。當(dāng)二次莫來石化反應(yīng)時;經(jīng)常使磚體產(chǎn)生膨脹,致發(fā)生疏松與質(zhì)量變化,產(chǎn)生這種影響的原因主要有兩方面。
一:配料比的影響
由以上實(shí)驗(yàn)中可以看出,配料內(nèi)粘土加入量愈多,燒成試樣愈易發(fā)生體積膨脹現(xiàn)象,顯氣孔率亦隨著粘土加入量增加而提高。這種現(xiàn)象是與莫來石剛玉熟料中過剩的AL2O3(即剛玉)在高溫下與粘土本身發(fā)生莫來石化后所分離出的SiO2產(chǎn)生二次莫來石化有關(guān)系的。在熟料中含有足夠多的過剩AL2O3時,加入粘土愈多,高溫下分離出的SiO2也愈多,因而形成的二次莫來石量也愈多,所以試樣體積膨脹也愈大,相應(yīng)地,顯氣孔率也就愈高。在這個基礎(chǔ)上出發(fā)我們概略地將以上4個配料內(nèi)在燒成中發(fā)生的二次莫來石化量計算如下表;
由此可見,要制造較致密的磚體,除成型過程必要的可塑性外,加入粘土?xí)r,其數(shù)量越少越好。
二、熟料顆粒度的影響
與一般多熟料的制品相似,熟料的顆粒度對磚坯與燒成制品的密度及強(qiáng)度起著決定性的影響。對于二級高鋁磚的制造來說,這種影響的意義更為廣泛,已經(jīng)不僅限于經(jīng)常所認(rèn)為的僅能形成良好的堆積密度這個范圍了。在這個方面高鋁磚抽去熟料中間顆粒,從而取的合理的顆粒級配,將會提高二級高鋁磚制品的質(zhì)量指標(biāo),帶有顆粒結(jié)構(gòu)的高鋁制品不但有低的氣孔率(16-18)%,而且有高的熱穩(wěn)定性。我們作了幾次工業(yè)試驗(yàn),獲得的結(jié)果證明,除耐急冷急熱抵抗性仍不夠滿意外,而對其他物理指標(biāo)均認(rèn)為可以,但是結(jié)合粘土加入量增多,則膨脹及氣孔率有所增加。試驗(yàn)表現(xiàn)出有燒后膨脹現(xiàn)象,同時試驗(yàn)磚的表面熟料顆粒較粗和其細(xì)粉不足,粘土可能在大顆粒周圍形成二次莫來石化的結(jié)果。所以不僅從顆粒尺寸、細(xì)粉數(shù)量、粘土含量做了系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn),并且與多方面的原因均有密切的關(guān)系。