Корунд-муллитовый кирпич: высокопрочный огнеупор для экстремальных условий 

Корунд-муллитовый кирпич (corundum-mullite brick) — это высокоглинозёмистое огнеупорное изделие, основными кристаллическими фазами которого являются корунд и муллит. Такой кирпич изготавливается из высокочистых или относительно чистых сырьевых материалов. Наличие даже незначительного количества низкоплавких оксидных примесей может существенно снизить его эксплуатационные характеристики при высоких температурах.

Основные свойства:
Корунд-муллитовый кирпич отличается высокой прочностью при температурах, устойчивостью к ползучести в условиях длительного нагрева, хорошей термостойкостью и стойкостью к химической эрозии. Типичные физико-химические характеристики такого кирпича следующие:

• Содержание Al₂O₃ > 85 %
• Содержание Fe₂O₃ — 0,45 %
• Открытая пористость — 19 %
• Предел прочности при сжатии при комнатной температуре — более 55 МПа
• Температура деформации под нагрузкой — выше 1700 °C
• Изменение линейных размеров после прокаливания (1600 °C, 3 ч) — –0,1 %
• Термостойкость (циклы нагрев до 1100 °C с водяным охлаждением) — более 30 раз

Технология производства:
Обычно для изготовления корунд-муллитового кирпича используют синтетический муллит. В качестве зернистого заполнителя применяют либо гранулы муллита, либо электроплавленый или обожжённый корунд; в качестве тонкодисперсной составляющей — порошок α-Al₂O₃ или синтетический муллитовый порошок.

Сырьевые компоненты смешиваются в строго определённом соотношении и гранулометрическом составе. В качестве связующего часто используется отработанная жидкость сульфитной целлюлозы. После тщательного перемешивания массу формуют на фрикционных или гидравлических прессах. Высушенные заготовки обжигают при температуре 1650–1750 °C.

Существует также альтернативный способ: использование электроплавленого или обожжённого корундового песка в качестве заполнителя и тонкого помола высокоглинозёмистого боксита или глины с заданным соотношением корунда и муллита. Однако изделия, полученные по этой технологии, обладают несколько меньшей плотностью, поэтому данный метод применяется редко.

Ключевые технологические особенности:
Для получения высококачественного муллита рекомендуется использовать промышленный порошок оксида алюминия, чистую глину, боксит или кремнезём с минимальным содержанием щелочных оксидов. Изделия на основе муллитового заполнителя демонстрируют превосходную термостойкость, но несколько уступают по химической стойкости. Напротив, кирпич с корундовым заполнителем обладает высокой устойчивостью к агрессивным средам, но чуть хуже переносит резкие температурные перепады.

Области применения:
Корунд-муллитовый кирпич широко применяется в доменных печах с высокой температурой дутья, в стекловаренных печах, а также в качестве огнеупорной оснастки (саггеров и стоек) в печах для обжига керамики.