輕質(zhì)高鋁磚的回收再利用

河南生產(chǎn)的輕質(zhì)高鋁磚大多采用輕質(zhì)高鋁磚，體積密度1.0g/cm3,Al2O3含量57%~67%,Fe2O2%含量℃,重燒收縮<0.5%(1400℃,2h),荷重軟化溫度約為1350℃。目前窯爐多采用硅酸鋁多晶棉作為襯里，磚砌體與火焰沒有直接接觸，因此更換的磚塊大多因斷裂而更換，其理化性能變化較小。

1.結(jié)合劑的選擇

(1)結(jié)合劑的質(zhì)量要求

匣缽是一種特殊的耐火材料，除了一般耐火材料的高耐火性外.除了機械強度高的性能外，還應具有一定的孔隙率，且透氣性好，傳熱快，高溫荷載能力強，重燒體積變化小。

由于瓷罐具有上述許多使用性能，因此對生產(chǎn)罐的粘合劑要求較高，粘合劑應具有良好的分散性和粘合性，可粘合熟料，符合成型性能，干燥強度高，高溫性能好，含量接近熟料性能。粘土原料Al2O3含量要高,R2O盡可能少，R2O+RO<2%,Fe2O3%，少含或不含游離SiO較理想的2。

(2)所選結(jié)合劑及其理化性能

廢輕質(zhì)高鋁磚作為熟料含有Al2O3.為了使粘合劑的化學成分盡可能接近熟料，我們選擇貴陽生土礦和揭陽黑泥作為粘合劑。其化學成分見表1，差熱分析曲線見圖1。

1750℃,重燒收縮<0.5%(1400℃,2h),荷重軟化溫度約為1350℃。目前窯爐多采用硅酸鋁多晶棉作為襯里，磚砌體與火焰沒有直接接觸，因此更換的磚塊大多因斷裂而更換，其理化性能變化較小。

1.結(jié)合劑的選擇

(1)結(jié)合劑的質(zhì)量要求

匣缽是一種特殊的耐火材料，除了一般耐火材料的高耐火性外.除了機械強度高的性能外，還應具有一定的孔隙率，且透氣性好，傳熱快，高溫荷載能力強，重燒體積變化小。

由于瓷罐具有上述許多使用性能，因此對生產(chǎn)罐的粘合劑要求較高，粘合劑應具有良好的分散性和粘合性，可粘合熟料，符合成型性能，干燥強度高，高溫性能好，含量接近熟料性能。粘土原料Al2O3含量要高,R2O盡可能少，R2O+RO<2%,Fe2O3%，少含或不含游離SiO較理想的2。

(2)所選結(jié)合劑及其理化性能

廢輕質(zhì)高鋁磚作為熟料含有Al2O為了使結(jié)合劑的化學成分盡可能接近熟料，我們選擇貴陽生土礦和揭陽黑泥作為結(jié)合劑。

生土礦的差熱曲線為558℃吸熱峰出現(xiàn)，樣品燃燒前為白色，硬水鋁石與軟水鋁石的差熱曲線相似。其重量分別為3。.3g/c和3.0g/c,所以可以確定貴陽生土礦是硬水鋁石，含有少量高嶺石。

揭陽黑泥的主要成分是高嶺石，含有少量的有機物。

2.結(jié)合劑配方的設計

黑泥主要起膠結(jié)熟料的作用，而生土礦保證了結(jié)合劑中的結(jié)合Al2O3的含量。結(jié)合劑的原料是球磨15h,料∶水∶球=1∶1.2∶2、對結(jié)合劑的性能測試進行了兩次，第一次使用兩種不同的配方，第二次使用三種不同的配方。

2#配方因Al2O3含量較高，所以燒成溫度也較高，在1360℃燒制時，其燒結(jié)性能不如1#配方。二次試驗結(jié)果:吸水率和氣孔率比較大，從掃描電鏡的圖像來看，2#配方形成的莫來石晶相不如1#配方多且均勻。將第一批粘合劑燒結(jié)體與第二批粘合劑燒結(jié)體進行比較，可以在1360中找到℃延長保溫時間1h,莫來石化可以進一步進行兩次，所以性能更好。雖然0#配方燒結(jié)后莫來石晶相不少，但是因為Al2O3含量較低，在高溫下產(chǎn)生較多的玻璃相，因此決定使用1#配方，0#配方僅作為參考配方。

3.確定碗的泥漿參數(shù)

(1)熟料顆粒級配

輕質(zhì)高鋁磚含鋁量高，理化性能好。廢棄的輕質(zhì)高鋁磚被用作熟料，并添加到罐子中。其功能如下:

1)獲了調(diào)碗所需的多孔組織，以調(diào)整坯體的密度，改善坯體組織。

2)降低成型水分，加快干燥速度。

3)減少干燥和燒成收縮。

4)提高氣孔率，提高透氣性，提高熱穩(wěn)定性。

5)增加燒后箱碗的強度。

匣缽不僅需要一定的密度和機械強度，還需要一定的孔隙率和良好的透氣性。因此，應控制熟料的顆粒級配。熟料中的大顆粒具有良好的熱性能，在空白中起著骨架作用。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)，大顆粒也可以防止裂紋的形成或形成方向的改變，以及熟料的內(nèi)部“點內(nèi)聚”可釋放局部應力的效應。但是，大顆粒過粗會使坯體組織粗糙不均勻；小顆�？梢栽黾颖砻婺芰浚�有利于坯體燒結(jié)，提高密度，但如果顆粒過小過多，會熔化到玻璃相中，增加玻璃相。由于密度大，透氣性差，熱穩(wěn)定性下降。根據(jù)大多數(shù)企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)驗，一般認為顆粒級配采用兩端大.中間小的方法，可以使外殼體具有良好的組織結(jié)構(gòu)。根據(jù)上述理論，并參考日本“三好”我們確定瓷廠的箱碗熟料顆粒等級為8e熟料顆粒等級為:粗粒00.84~2.0e中粒0.15~0.84e0%.15e為40%。

(2)生熟料配比

泥漿中結(jié)合劑含量過多，會使毛坯干燥，燒成收縮，容易產(chǎn)生微裂紋。結(jié)合劑帶來的游離SiO2也會增加，從而降低盒子的熱性能。因此，在保證工藝性能的同時，應盡量減少粘合劑的用量。根據(jù)這一原則，應選擇35種生熟料∶65和40∶60兩種。

(3)成型方法和泥漿含水率

泥料含水率為24%，采用旋坯成型。

通過試驗研究發(fā)現(xiàn)，由于熟料顆粒中微孔較多，容重小，燒結(jié)溫度高，配方中熟料用量較多，燒結(jié)體玻璃相較少，孔隙率和吸水率較高，體積密度較小。

4.輕質(zhì)高鋁磚生產(chǎn)高鋁盒的可行性優(yōu)勢：

1)由廢棄的輕質(zhì)高鋁磚制成的外殼，因為它含有它Al2O3.內(nèi)部結(jié)構(gòu)中莫來石較多，分布均勻。此外，由于骨料顆粒的多孔性，它們表現(xiàn)出良好的熱性能，平均使用次數(shù)接近熔融石英盒。

2)廢棄輕質(zhì)高鋁磚屬于廢棄物利用，來源豐富，加工粉碎容易，制成的價格只有高鋁的一半。

3)熟料的顆粒級配合理對外殼性能有很大影響。在配方中，化學成分相同，但熟料顆粒級配不同，會直接影響外殼的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而影響其熱性能。

4）對于粘合劑的選擇和細磨，應盡量選擇化學成分與熟料化學成分相似的粘合劑。粘合劑應進行細磨，因為細顆粒具有較大的表面積，這可以確保這些成分能夠在熟料顆粒周圍完全均勻地分布，從而達到理想的粘合狀態(tài)。

5)因為游離SiO2在573℃晶體轉(zhuǎn)化伴隨著體積的變化，在冷卻過程中容易造成外殼開裂。因此，在滿足成型性能的情況下，應盡可能少地使用粘土，以減少游離SiO2的帶入。