紅柱石的相關(guān)特性對(duì)耐火材料的影響

紅柱石是儲(chǔ)量特別富足的一種鋁硅酸鹽礦物，一般是有著四方形橫斷面的柱狀晶體，理論化學(xué)組分：α-Al2O3為63.1%、SiO2為36.9%。紅柱石顯著的耐高溫性能使其在耐火材料領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，不僅能夠用來(lái)生產(chǎn)耐火磚和不定形耐火材料，還可以作為生產(chǎn)鋁合金、氧化鋁和鋁金屬的原料，用來(lái)生產(chǎn)陶瓷和作為水泥的鋁質(zhì)校正原料，用于生產(chǎn)涂料和寶石。多為行業(yè)專(zhuān)家針對(duì)紅柱石在耐火材料的應(yīng)用做過(guò)深入的研究，研究發(fā)現(xiàn)：

以紅柱石作為添加劑的試樣，隨著紅柱石粒徑的增大，其體積密度會(huì)隨之增大，與之相反的是顯氣孔率會(huì)隨著紅柱石粒徑的增大而減小。研究認(rèn)為，紅柱石莫來(lái)石化反應(yīng)的速度與紅柱石的粒徑緊密相關(guān)，粒徑越小，反應(yīng)速度越快，同時(shí)使試樣致密度下降。試樣的氣孔率隨著紅柱石的增加而逐漸下降，其原因是紅柱石莫來(lái)石化反應(yīng)的過(guò)程中能夠產(chǎn)生大量的SiO2玻璃相，玻璃相對(duì)一些氣孔進(jìn)行填充從而降低試樣氣孔率。

對(duì)于爐襯來(lái)說(shuō)，試樣的膨脹性至關(guān)重要，關(guān)系著爐襯的使用壽命及生產(chǎn)效率。紅柱石燒結(jié)過(guò)程中能產(chǎn)生永久性的微膨脹，其中，含紅柱石試樣的膨脹率會(huì)隨著添加紅柱石的粒徑的改變而變化，隨著粒徑增大，其膨脹性越好。其原因是同溫度下大粒徑紅柱石的膨脹性要比小粒徑紅柱石膨脹性好。也許因?yàn)榇罅降募t柱石可形成大而結(jié)構(gòu)完整的莫來(lái)石晶體，使試樣燒結(jié)后有相對(duì)大的體積膨脹產(chǎn)生。但若加入的紅柱石的含量過(guò)多，試樣內(nèi)會(huì)生成大量的莫來(lái)石和SiO2玻璃相，進(jìn)而消除部分紅柱石莫來(lái)石化過(guò)程中產(chǎn)生的體積膨脹。并且，較粗粒徑紅柱石的加入會(huì)降低試樣的耐壓強(qiáng)度，原因是大粒徑的紅柱石能夠產(chǎn)生較大的體積膨脹，試樣膨脹的同時(shí)使得有較多的微裂紋在試樣內(nèi)部產(chǎn)生，使試樣的耐壓強(qiáng)度降低。

紅柱石組成對(duì)耐火材料的性能也有很大影響，試樣的體積密度會(huì)隨著添加紅柱石品位的升高而減小，反之顯氣孔率會(huì)隨之增大。通常品位低的紅柱石雜質(zhì)含量較多，在燒結(jié)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的液相，而液相的生成又會(huì)促進(jìn)燒結(jié)過(guò)程的進(jìn)行。然而從整體上來(lái)說(shuō)，紅柱石的品位高低對(duì)試樣燒結(jié)后的體積變化沒(méi)有大的影響。低品位紅柱石在高溫?zé)Y(jié)后會(huì)生成大量的液相，對(duì)系統(tǒng)和晶體結(jié)構(gòu)均能產(chǎn)生影響，并使試樣的強(qiáng)度有了一定程度的降低。含高品位紅柱石的試樣耐壓強(qiáng)度要高于含低品位紅柱石試樣。