关于刚玉材料的大体知识Word格式文档下载.docx

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四、低碳亚白刚玉

低碳亚白刚玉是以优质铝矾土为原料，于电弧炉中经2000℃以上高熔炼经特殊工艺加工而成，具有耐高温、耐侵蚀、耐冲洗、气孔率低、热态性能稳固等优势，有不起爆、不粉化的特点。

是白刚玉、致密刚玉的理想替代品；

规格有0-1MM、1-3MM、3-5MM、5-8MM；

200目、320目等；

要紧用于生产耐火捣打料、浇注料、不定型材料等。

五、电熔矾土致密刚玉

电熔矾土致密刚玉是专为大型钢厂的铁沟料、炮泥料、预制件等而设计的一个耐火原料品种，热震性能好，耐冲洗、耐侵蚀，气孔率低是其最突出的特点。

化学成份中Al2O3含量在98％以上，多数出口，也少量供给国内。

由于其化学成份和物理性能均与致密刚玉接近，故称之为矾土致密刚玉，在耐火材料领域中是白刚玉和致密刚玉的理想替代产品。

其化学成份如下：

Al2O3≥98.0％，Fe2O3≤0.30％，SiO2≤1.0％，TiO2≤1.0％，R2O≤0.3％。

六、高铝刚玉

高铝刚玉（High-PurityBrownFusedAlumina），是以优质铝矾土为原料，于熔块式电弧炉中经2000Ｃ以上高熔炼而成。

具有耐高温、耐侵蚀、耐冲洗、气孔率低、热态性能稳固等优势。

Al2O3≥98.50,TiO2≤1.50，Fe2O33，莫氏硬度：

9.0，颜色：

灰黑色。

七、锆刚玉

锆刚玉（FusedZirconiaAlumina）,依照所用原料分成三种方式:

第一种用高铝矾土熟料和锆英砂加还原剂去掉杂质;

质地坚韧，结构致密，强度高。

要紧矿物相是a-Al2O3和Al2O3-ZrO2形成的共晶体。

Al2O3的熔点为2050℃，ZrO2的熔点为2690℃。

其最终成份取决于所用原料.

八、铬刚玉

铬刚玉是以氧化铝粉为要紧原料，适配氧化铬等，经高温熔炼而成。

呈粉红色，硬度与白刚玉近似，韧性比白刚玉高。

用其制作的磨具，耐费用好，磨削加工光洁度高，适用于量具、机床主轴、仪表零件、螺纹工件及样板磨等周密磨削。

九、黑刚玉

黑刚玉砂（又名低铝刚玉砂、铁砂粉），一种新型抛光材料。

以三水型和一水型铝矾土为原料经电弧炉高冶炼冷却加工而成。

黑刚玉磨料大体料集中，切削力强，韧性大，刚柔相济，耐磨性好。

工效高。

要紧用于不锈钢、金属制品、光学玻璃、竹木制品的喷砂，又是制造树脂砂轮,切割片，砂布的新型磨料。

理化指标如下：

Al2O3≥78.％Fe2O3≤5.0％SiO2≤9.0％TiO2≤1.5～3.5％。

十、单晶刚玉

单晶刚玉（MonocrystallineFusedAlumina）是以铝矾土为要紧原料，配加适量的硫化物，经高熔炼而成。

呈灰白色或浅土黄色，硬度高、韧性大。

采纳特殊工艺生产，各粒度品为自然结晶产生，而非机械粉碎结果。

是一种韧性超级好的耐热高级研磨材料，用于制作高级切割和研磨工具，适用于高钒高速钢，奥氏体不锈钢，钛合金等高硬度，高韧性材料的磨削，专门是用于干磨和易变形易烧伤工件的磨削加工。

单晶刚玉各项理化指标：

化学成份：

Al2O399％--99.72％（GB10174-88标准），粒度组成：

24#--240#（GB2477-83标准），抗压强度：

30.7N模压法：

69.25％--82.57％，韧性：

64.9％，颗粒密度：

3.96-3.99g/cm3。

十一、微晶刚玉

微晶刚玉是以铝矾土为要紧原料，经高熔炼、通过急冷的结晶方式而取得。

色泽、化学成份与棕刚玉相似。

晶体尺寸小、韧性大，自锐性好。

用其制作的磨具，适用于重负荷磨削，成型磨削，切入磨削及荒磨。

也适用于不锈钢、碳素钢、轴承钢和特种球墨铸铁等的磨削。

用途：

刚玉要紧用于磨料磨具、中高级耐火材料、陶瓷、涂料、玻璃。

第二部份：

刚玉的生产

一.刚玉的概念:

刚玉的化学成份是三氧化二铝,其晶相是α-Al2O3,由于它具有耐高温、硬度大、强度高、抗氧化、耐侵蚀、电绝缘、气密性好等优良的性能，在磨料、陶瓷、耐火材料方面有超级普遍的用途,刚玉作为耐火材料原料应用很普遍,氧化锆原料的价钱是刚玉的4倍,固然氧化锆的高温性能比氧化铝好。

刚玉是矿物名称，以前叫宝石，如人造红宝石和蓝宝石确实是刚玉晶体。

纯净的刚玉是无色透明的，含有微量铬的刚玉晶体呈淡红色，俗称红宝石，含有微量铁和钛的刚玉晶体呈蓝色，俗称蓝宝石。

人造的刚玉晶体都比天然的完美。

三氧化二铝的同质异晶有六种以上，命名为α、β、γ、η、δ、θ、κ、χ等，但α-Al2O3是高温稳固型晶体。

，其它晶型在高温下转化成α-AL2O3是不可逆的。

刚玉有天然矿物，但都含有杂质，实际应用很少，而人工生产的刚玉大量应用。

二、氧化铝的生产：

工业上利用的氧化铝都是从铝土矿、霞石、明矾石等天然矿物中提取的。

目前，世界上95%的氧化铝都是工业提取的，其产品叫工业氧化铝，我国每一年生产的工业氧化铝达数万万吨。

工业氧化铝的晶型是γ-Al2O，分子式NaO2-11Al2O3；

三、氧化铝的用途：

世界上生产的氧化铝约5%用于耐火材料，5%用于磨料、电子、石油、化工、陶瓷、造纸等行业。

90%用于金属铝的冶炼。

四、工业氧化铝介绍：

工业氧化铝是疏松的结晶粉末,粒度50—100微米。

，呈多孔疏松结构，无益于氧化铝晶体彼此接触靠近，因此无益于烧结。

因此，工业氧化铝都要通太高温烧结或电熔再结晶，烧结一样要达到1750—1950度的高温。

电熔的温度约2000度以上,电熔后的氧化铝俗称电熔刚玉。

因为所用的原料不同，杂质含量不同，其外观颜色也不同，依照颜色电熔刚玉又分为：

白刚玉、棕刚玉、青刚玉、黑刚玉致密刚玉等多种。

工业氧化铝的成份按氧化铝的高低分成六级，从高到低氧化铝的含量为：

一级98.6%、二级98.5%、三级98.4%、四级98.3%、五级98.2%、六级97.8%,其它杂质是硅、铁、钛、钠、镁、钙等氧化物杂质，其中Na2O最为有害。

五、电熔刚玉：

电熔刚玉确实是氧化铝在电弧高温下融化冷却固化的产物，其工业生产，在近十年的时刻产量几乎增加了一倍。

电熔刚玉的品种较多，要紧因为所采纳的原料种类多。

若是生产的本钱低，将在耐火材料行业有普遍的用途。

如采纳还原法生产的氧化铝含量在98.5%亚白刚玉，在耐火材料生产中取代白刚玉及致密刚玉，取得了明显的成效，降低了用户的产品本钱。

纯氧化铝的熔点一样在2055度。

六：

电熔刚玉的生产工艺：

1．生产设备：

工业冶炼刚玉都是在电弧炉上进行。

电弧炉有单相和三相之分，最经常使用的仍是三相。

电炉变压器容量在1000—10000千伏安。

2.电弧炉炉体：

生产工艺按炉体结构可分为三种：

熔块炉、倾倒炉、流放炉。

最大的区别在于冶炼好的熔液排出方式。

熔块炉将熔体放在炉内冷却后吊出；

倾倒炉将炉体倾倒，使熔体倒出进入接包车；

流放炉是炉体不动，熔体通过炉底排液孔排出进入接包车。

’

白刚玉炉的炉衬,不仅要有良好的绝热性能而且最好透气性要好,或有专门的通气孔孔道,不然各类受热炉气会穿入熔液而后逸出,形成熔液”放炮”。

白刚玉炉体也分两种，一种是有衬，一样要求是烧结制品；

另一种是无衬的，只有一个钢制的圆锥体。

无炉衬的修筑简便，但热损失大，经测定无炉衬的热损失占产品能耗的24%以上。

而有衬的热损失4%左右。

七、电熔白刚玉生产：

电熔白刚玉是以工业氧化铝粉为原料，大体上是工业氧化铝粉熔化后冷却再结晶而成的白色熔块，电熔后的氧化铝的成份99%以上。

原料工业氧化铝含量98.5%以上，冶炼进程尽管有排出杂质的进程，但排除有限。

只是由于杂质熔点的不同，被富集在熔块的上部，冷却后，通过选料而除去，使产品氧化铝含量达99%以上。

其杂质是少量的氧化钠、氧化硅和微量的氧化铁杂质。

其中Na2O与Al2O3在熔融状态下生成贝塔氧化铝：

β-AL2O3（Na2O·

11Al2O3），生成量随着氧化钠的含量增加增大。

由于贝塔氧化铝熔点低、密度小，因此熔块冷却结晶时，偏析于熔块的上中部，尽管能够通过碎选能够剔除，但仍有少量的留在熔体中不能排除，严峻阻碍白刚玉熔块的耐火性能。

因此，对工业氧化铝中的氧化钠必需严格操纵。

为了排除或减弱氧化钠的危害，冶炼时加入石英砂或氟化铝（AlF3），前者与贝塔氧化铝成为霞石，后者增进氧化钠挥发。

八、白刚玉冶炼工艺进程：

1.开炉时期：

开炉前第一要做好开炉前的一切预备工作，即连接电极、调剂电极长度。

开炉时要摆放好起弧物，白刚玉起弧还有“纸筒法”、“碳棒法”、“柴炭法”三种，然后送电起弧。

当电极起弧后待电流升到负荷的20%---50%时，就可在弧光区加少量料压住弧光，待电流升到80%，就能够够加料进入熔炼时期。

2.冶炼时期：

熔炼分为焖炉法（厚料层）和敞炉法（薄料层）。

焖炉法特点是料层厚，在冶炼大部份时刻内弧光完全被料层所覆盖。

电炉容量大小不同，料层厚度有不同，变压器容量为1800—2500KVA的电炉，冶炼初期料层厚度一样在600—1000mm左右，中间一样采纳间歇式加料，即哪里下沉就加到哪里，按期焖炉。

后期料层慢慢减薄。

敞炉法的特点是料层薄，弧光暴露在外的时刻较长。

熔炼期采取分批按期投料，料层厚度一样在300mm左右。

这两种方式各有优缺点，敞炉法的刚玉质量较均匀，但耗电量较高，生产效率较低。

熔炼时期约占全数冶炼时刻的80%以上，那个时期使炉料熔化成液态，杂质进行还原，生成低熔点物质并和刚玉熔液分离。

白刚玉冶炼采纳薄料层时，常常跑弧光为主，料层厚度一样在150—200mm。

它的优势是产品色泽较白，杂质β-Al2O3偏析较好。

但热损失大，熔炼时刻较长。

厚料层熔炼中弧光被料层覆盖时刻较长，只中断性跑弧光。

这种工艺适用于大功率电炉，尤其是无炉衬电炉，其优势是热利用率高，熔炼时刻短，便于机械加料。

不足的地方是产品色泽差，β-Al2O3偏析稍差。

3操纵时期：

操纵确实是在必然的时期内，大体上停止加料，使熔化面积向外扩大。

熔炼期若是炉况操纵的好，熔液就缓慢上升，整个料面就均匀下降，料下得多，熔化就快，即可取得较好的成效。

在此期间利用较低电压、最大功率、最大限度地提高液面温度，使液面形成“红盖”，现在能够终止操纵。

4.精炼时期：

精炼是最后一个时期，目的是最后完成质量要求。

尤其对刚玉色泽和β-Al2O3结晶偏析有决定性的阻碍。

因此，要有充分的冶炼时刻，使剩余的炉料尽可能熔化和使其中的碳素挥发。

原那么上电炉表面全面红盖后，再熔炼20到30分钟为宜。

除有足够的时刻外，还若是熔液有足够高的温度维持液面平稳而缓慢的冷却，以便于杂质偏析，应采纳慢慢减小电流，缓慢停炉的方式。

九、负荷操纵：

白刚玉冶炼的电流波动幅度不大的缘故，一是原料较纯，粘度较小；

二是无还原反映。

要使熔液的电阻稳固，电流摆动不大，只要结合炉况按负荷曲线保证额定功率的输入即可，如显现反常现象可依照情形采取停电或其它应变方法。

1.二次电压：

白刚玉采纳146伏，3000—4800A电流，如此能够提高熔化速度，取得较好的技术经