Высокоглиноземистый кирпич: характеристики, технология производства и области применения 

Что такое высокоглиноземистый кирпич

Высокоглиноземистый кирпич является одним из наиболее распространённых видов огнеупорных материалов. Основным компонентом данного огнеупора является оксид алюминия (Al₂O₃).

Если содержание Al₂O₃ превышает 90%, такой материал относится к корундовым огнеупорам. В разных странах требования к высокоглиноземистым изделиям могут различаться. Например, в большинстве европейских стран огнеупорные материалы считаются высокоглиноземистыми при содержании Al₂O₃ не менее 42%.

В Китае высокоглиноземистый кирпич обычно подразделяется на три категории:

• I класс — содержание Al₂O₃ более 75%;
• II класс — содержание Al₂O₃ от 60% до 75%;
• III класс — содержание Al₂O₃ от 48% до 60%.

К высокоглиноземистым изделиям относятся алюмосиликатные огнеупоры с содержанием оксида алюминия более 48%.

Основные свойства материала

Высокоглиноземистый кирпич относится к нейтральным огнеупорным материалам и производится из бокситов либо другого сырья с повышенным содержанием оксида алюминия методом формования и высокотемпературного обжига.

Материал обладает следующими преимуществами:

• высокой термической стабильностью;
• огнеупорностью свыше 1770 °C;
• хорошей стойкостью к воздействию шлаков;
• устойчивостью к высоким механическим и тепловым нагрузкам.

Благодаря этим свойствам материал широко применяется в металлургической, цементной и стекольной промышленности.

Технология производства

Технологический процесс изготовления высокоглиноземистого кирпича во многом схож с производством шамотного кирпича. Основное отличие заключается в более высоком содержании обожжённого заполнителя (шамотного клинкера), доля которого может достигать 90–95%.

Перед дроблением сырьё проходит тщательную сортировку, классификацию и удаление металлических примесей. Температура обжига также значительно выше. Для высокоглиноземистых кирпичей I и II класса при производстве в туннельных печах она обычно составляет от 1500 до 1600 °C.

Огнеупорность и температура размягчения под нагрузкой

Высокая огнеупорность

По сравнению с шамотным и полукислым кремнеземистым кирпичом высокоглиноземистый кирпич обладает более высокой огнеупорностью — от 1750 до 1790 °C, что позволяет отнести его к категории высококачественных огнеупорных материалов.

Температура размягчения под нагрузкой

Высокое содержание Al₂O₃ и низкое количество примесей способствуют уменьшению количества легкоплавкой стеклофазы. Поэтому температура размягчения под нагрузкой у высокоглиноземистых изделий выше, чем у шамотного кирпича.

Однако из-за того, что кристаллы муллита не образуют сплошную пространственную сетку, данный показатель всё же уступает аналогичным характеристикам кремнеземистого кирпича.

Шлакоустойчивость

Благодаря высокому содержанию оксида алюминия высокоглиноземистый кирпич по своим свойствам близок к нейтральным огнеупорам и способен эффективно противостоять воздействию как кислых, так и основных шлаков.

Тем не менее наличие в составе SiO₂ приводит к тому, что устойчивость к основным шлакам несколько ниже, чем к кислым.

Основные области применения

Благодаря сочетанию высокой огнеупорности и хорошей химической стойкости высокоглиноземистый кирпич широко используется для футеровки различных тепловых агрегатов, включая:

• доменные печи;
• воздухонагреватели;
• своды электродуговых печей;
• вагранки;
• отражательные печи;
• вращающиеся цементные печи.

Кроме того, материал применяется при изготовлении:

• регенераторных решёток мартеновских печей;
• стопорных устройств разливочных систем;
• стаканов и сопловых огнеупоров;
• других ответственных элементов металлургического оборудования.

Заключение

Высокоглиноземистый кирпич занимает важное место среди современных огнеупорных материалов благодаря высокой огнеупорности, хорошей термостойкости и устойчивости к воздействию шлаков. Несмотря на более высокую стоимость по сравнению с шамотным кирпичом, его применение полностью оправдано в условиях высоких температур и повышенных эксплуатационных нагрузок. В случаях, когда требования к футеровке менее строгие, использование более экономичных шамотных материалов может быть предпочтительным решением.