آجر نسوز با آلومینا بالا به آجر با آلومینا بالا گفته می شود. ترکیب معدنی اصلی آن مولیت، کوراندوم و فاز شیشه است. با افزایش محتوای Al2O3 در آجرهای آلومینا بالا، مقدار فازهای مولایت و کوراندوم نیز افزایش مییابد، فاز شیشهای بر این اساس کاهش مییابد و مقاومت نسوز و عملکرد دمای بالا محصولات بر همین اساس افزایش مییابد. افزایش مقدار فاز شیشه ای و کاهش ویسکوزیته، ساختار آجرهای آلومینا بالا را از بین می برد. به طور خاص، وجود KO و NaO نه تنها دمای تولید فاز مایع را کاهش می دهد، بلکه ویسکوزیته فاز مایع را نیز کاهش می دهد و در نتیجه استحکام محصول در دمای بالا کاهش می یابد. برای محصولات با آلومینیوم بالا با محتوای Al2O3 کمتر از 72٪، تنها فاز کریستالی پایدار در دمای بالا مولایت است که با افزایش محتوای Al2O3 افزایش می یابد. برای محصولات با آلومینیوم بالا با محتوای Al2O3 بیش از 72٪، فازهای کریستالی پایدار در دمای بالا مولایت هستند و برای کوراندوم، با افزایش محتوای Al2O3، مقدار کوراندوم افزایش مییابد و مقدار مولایت کاهش مییابد، که بر این اساس افزایش مییابد. مقاومت محصول در دمای بالا
بنابراین آجرهای آلومینا بالا با توجه به محتوای AL2O3 به سه سطح تقسیم می شوند. آجرهای سطح اول با آلومینا بالا دارای Al2O3 بیشتر از 75٪ هستند. آجرهای سطح دوم با آلومینا بالا 60%-75% Al2O3 دارند. و آجرهای سطح سوم با آلومینا بالا دارای محتوای آلومینیوم 48%-60% هستند. ، کمتر از 48% Al2O3 در مجموع آجرهای رسی نامیده می شوند.
خواص آجر درجه سه با آلومینا بالا و آجر رسی مشابه است و فازهای کریستالی اصلی آنها فازهای مولایت و شیشه است. از آنجایی که عملکرد آن در دمای بالا بهتر از آجرهای سفالی است، محصولات سطح سوم با آلومینیوم بالا را می توان در هر جایی که بتوان از آجر رسی استفاده کرد استفاده کرد. فاز کریستالی اصلی آجرهای سطح دوم با آلومینا بالا مولایت است. عملکرد این نوع محصول در دمای بالا به طور قابل توجهی بهتر از آجرهای سفالی است: فازهای کریستالی اصلی آجرهای درجه یک با آلومینا بالا مولایت و کوراندوم هستند. از آنجایی که کوراندوم از پایداری شیمیایی و مقاومت در برابر آتش بالاتری نسبت به مولایت برخوردار است، محتوای کوراندوم در محصول بیشتر است. ، مقاومت در برابر درجه حرارت بالا و مقاومت در برابر فرسایش محصول بیشتر می شود. با این حال، ضریب انبساط حرارتی کوراندوم بسیار بزرگتر از مولایت است، بنابراین هر چه محتوای کوراندوم بیشتر باشد، مقاومت آن در برابر شوک حرارتی کمتر است.
خواص کاری مهم آجرهای آلومینا بالا دمای نرم شدن بار و خزش دمای بالا است. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، دمای نرم شدن بار با افزایش محتوای AL2O3 محصول افزایش می یابد. دمای نرم شدن بار آجرهای آلومینا بالا با محتوای Al2O3 زیر 70 درصد به نسبت کمی بین فاز کریستال مولایت و فاز مایع بستگی دارد. برای محصولات مولایت-کوروندم با محتوای Al2O3 بین 70 تا 90 درصد، با افزایش Al2O3، دمای نرم شدن بار به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد. این به این دلیل است که اجزای Fe2O3 و TiO2 در مواد خام با افزایش Al2O3 اندکی افزایش مییابند که کمیت و خواص فاز مایع با دمای بالا را تغییر میدهد. فاز کریستال مولایت در دماهای بالا تا حدی نرم می شود و مقدار کوراندوم اگرچه افزایش می یابد، نمی تواند اسکلت تشکیل دهد و در نتیجه دمای نرم شدن تحت بار افزایش نمی یابد. فقط زمانی که محتوای Al2O3 در محصول بیشتر از 90٪ یا حتی به بیش از 95٪ برسد، فاز کریستالی اصلی در محصول کوراندوم است، سرعت پیوند مستقیم بین دانه های کریستال به طور قابل توجهی بهبود می یابد و فاز مایع فقط در شکاف بین دانه های کریستال و بار آن دمای نرم شدن به طور قابل توجهی افزایش می یابد.
رفتار خزش در دمای بالا آجرهای آلومینا بالا با سرعت خزش بیان می شود. سرعت خزش پیچشی آجرهای آلومینا بالا سطح اول و سطح دوم مشابه است. در 1200 درجه، سرعت خزش 0.25~0.29×10-5Rh است، در حالی که آجرهای سطح سوم با آلومینا بالا 3.5×10 در همان دما هستند. -5r·h، 10 برابر بیشتر از آجرهای درجه یک و دوم با آلومینا بالا.
آنالیز فازی نشان میدهد که میزان فاز شیشهای در آجرهای سطح اول و دوم با آلومینا بالا ۷ تا ۹ درصد و در آجرهای سطح سوم با آلومینا بالا ۲۰ درصد است. سرعت خزش نه تنها به محتوای فاز شیشه ای مربوط می شود، بلکه به ترکیب و ترکیب فاز شیشه ای نیز مربوط می شود. مربوط به ویسکوزیته دمای بالا. ویسکوزیته مایع آجر با آلومینا بالا سطح سوم در 1200 درجه تنها نیمی از آجر سطح اول با آلومینا بالا و 26 درصد از آجر سطح دوم با آلومینا بالا است. بنابراین در رفتار خزشی آجرهای سطح سوم با آلومینا بالا، فاز شیشه حرف اول را می زند، در حالی که علاوه بر اثر شیشه ای در آجرهای سطح اول و دوم، خزش مرز دانه نقش مهمی را ایفا می کند. هر چه نرخ پیوند مستقیم بین فازهای کریستالی بیشتر باشد، تأثیر خزش مرز دانه بیشتر است. هر چه آشکارتر باشد. بدیهی است که بهبود خلوص مواد خام، تغییر ترکیب شیمیایی و معدنی ماتریس، کاهش تعداد فازهای شیشه ای و تنظیم ترکیب فاز شیشه ای در حین تولید، کلیدهای بهبود خواص خزشی در دمای بالا هستند. همچنین می تواند پایداری حجم در دمای بالا و مقاومت در برابر سرباره را بهبود بخشد.
پایداری شوک حرارتی آجرهای آلومینا بالا ضعیف است که ارتباط نزدیکی با ترکیب فازی محصول دارد. در تولید معمولاً از اقداماتی مانند تنظیم ترکیب ذرات گل و بهبود خصوصیات ساختار ذرات محصول برای بهبود مناسب پایداری شوک حرارتی آن استفاده می شود. افزودن مقدار مناسب کوردیریت مصنوعی، پودر زیرکون و غیره به مواد تشکیل دهنده برای ایجاد پایداری شوک حرارتی بالا و محصولات آلومینیومی بالا به نتایج خاصی دست یافته است.
آجر آلومینا بالا به طور گسترده ای به عنوان مواد پوششی برای تجهیزات حرارتی مورد استفاده در زمینه های تولید صنعتی مانند متالورژی، ماشین سازی، صنایع پتروشیمی، برق و صنایع سبک استفاده می شود.
