CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT GẠCH CHỊU LỬA

Đề tài: CƠNG NGHỆ GẠCH CHỊU LỬA Cơng Nghệ Gạch chịu lửa MỤC LỤC MỤC LỤC 1 KHÁI QUÁT CHUNG .3 MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA GẠCH CHỊU LỬA .4 2.1 Tính chất học .4 2.1.1 Ở nhiệt độ thường 2.1.2 Ở nhiệt độ cao 2.1.2.1 Cường độ tức thời nhiệt độ làm việc .5 2.1.2.2 Nhiệt độ biến dạng tải trọng .5 2.2 Tính chất nhiệt lý 2.2.1 Độ dẫn nhiệt .6 2.2.2 Sự dãn nở nhiệt 2.3 Tính chất nhiệt .7 2.3.1 Độ chịu lửa .7 2.3.2 Ổn định thể tích nhiệt độ cao GẠCH CHỊU LỬA SAMÔT 3.1 Tính chất 3.2 Nguyên liệu .9 3.2.1 Đất sét .9 3.2.1.1 Độ dẻo khả liên kết đất sét 10 3.2.1.2 Độ kết khối đất sét .11 3.2.2 Kaolin .11 3.3 Quy trình sản xuất .12 3.3.1 Chuẩn bị đất sét làm chất kết dính 12 3.3.2 Nung samốt 13 3.3.3 Nghiền samốt 13 3.3.4 Lựa chọn thành phần hạt samốt 14 3.3.5 Tạo hình sản phẩm 16 3.3.6 Sấy sản phẩm 18 3.3.7 Nung sản phẩm 19 GẠCH CHỊU LỬA CAO NHÔM 22 Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa 4.1 Phân loại vật liệu chịu lửa cao alumin 22 4.2 Cơ sở hóa lý 23 4.3 Nguyên liệu 23 4.3.1 Khống nhóm silimanite .23 4.3.2 Hidrat nhôm 24 4.3.3 Oxit nhôm kỹ thuật (Al2O3KT) 24 4.3.4 Corun điện nóng chảy 24 4.4 Công nghệ sản xuất 25 4.4.1 Sản xuất từ nhóm silimanite 25 4.4.2 Sản xuất từ hidrat nhôm 25 4.4.3 Sản xuất từ oxit nhôm kỹ thuật 25 4.4.3.1 Mullite mullite corun 25 4.4.3.2 Sản phẩm corun 26 4.5 Gạch chịu lửa không nung 27 ỨNG DỤNG GẠCH CHỊU LỬA TRONG ĐỜI SỐNG VÀ SẢN XUẤT 27 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa KHÁI QUÁT CHUNG Công nghiệp sản xuất gạch chịu lửa công nghiệp sản xuất sản phẩm làm việc nhiệt độ cao, với phát triển không ngừng ngành cơng nghiệp khác cơng nghiệp sản xuất gạch chịu lửa khơng ngừng phát triển Đó ngành: công nghiệp luyện kim, công nghiệp lượng, công nghiệp hố học, cơng nghiệp xi măng số ngành cơng nghiệp khác Do đóng vai trị đặc biệt quan trọng công nghiệp nên gạch chịu lửa có lịch sử phát triển lâu dài gắn liền với phát triển khoa học kỹ thuật công nghiệp giới Tại châu Âu, khoảng cuối kỷ thứ XIV gạch chịu lửa samốt đóng thành viên từ đất sét chịu lửa bắt đầu đợc sản xuất năm 1856 xây dựng nhà máy gạch chịu lửa samốt Nga Công nghiêp sản xuất gạch chịu lửa nước phát triển không nhau, số lượng mức độ nước hay nước khác tuỳ mức độ phát triển cơng nghiệp nước Hình 1: Gạch chịu lửa Ở Việt Nam việc sử dụng vật liệu chịu lửa có từ lâu đất nước bị chiến tranh, cơng nghiệp chậm phát triển Chỉ sau hịa bình lập lại (1954) xây dựng nhà máy sản xuất gạch chịu lửa Cầu Đuống Tuyên Quang, dùng nguyên liệu nước (disten Phú Thọ, cao lanh Tấn mài) để sản xuất gạch samôt cao alumin Từ nguyên liệu nước trình độ khoa học kỹ thuật, quản lý đầu hạn chế nên chất lượng sản phẩm kém, chưa đáp ứng nhu cầu ngành thép, Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa xi măng, thuỷ tinh Đến năm 1997 nước ta có ba nhà máy sản xuất vật liệu chịu lửa sản phẩm chủ yếu gạch chịu lửa samốt có hàm lượng Al2O3 < 45 % Tuy sản phẩm ban đầu chất lượng kém, cung cấp nhiều loại cho nhà máy nước sử dụng qua tích lũy nhiều kinh nghiệm, chất lượng sản phẩm uy tín ngày tăng lên Hiện nhà máy gạch chịu lửa Cầu Đuống sản xuất gạch samôt với hàm lượng Al2O3 > 35 %, gạch cao nhôm với hàm lượng Al 2O3 > 48% Và với lực sản xuất ngàn tấn/ năm Ngày hai loại sản phẩm ta cạnh tranh với hàng nhập ngoại, đứng vững thị trường nước Điều chứng tỏ việc phát triển ngành công nghiệp gạch chịu lửa hướng công nghiệp Việt Nam Tuy vậy, chưa sản xuất loại gạch chịu lửa đinat, basic Nhu cầu loại gạch cho ngành sản xuất xi măng, luyện kim lớn mà lâu phải nhập ngoại với giá khoảng triệu đồng/ MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA GẠCH CHỊU LỬA 2.1 Tính chất học 2.1.1 Ở nhiệt độ thường Ở nhiệt độ thường, có tác dụng ngoại lực đủ lớn, gạch chịu lửa bị phá hủy Đặc trưng cho trình phá hoại dòn, thường bắt đầu sau bắt đầu biến dạng đàn hồi mức độ không lớn Khác với kim loại, gạch chịu lửa phá hủy nhiệt độ thường có biến dạng dẻo Biến dạng đàn hồi xác lập tăng khoảng cách nguyên tử tăng ngoại lực tác dụng lên sản phẩm có liên quan lớn trực tiếp đến lượng mạng lưới tinh thể Trị số biến dạng đàn hồi giai đoạn đầu tương ứng với định luật Hook, tỉ lệ với số ứng suất: Trong đó: : trị số dài tương đối (biến dạng đàn hồi) Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa Hiện tượng biến dạng trượt (chảy dão) vật liệu biểu diễn theo cơng thức: Trong đó: : biến dạng đàn hồi trượt hay góc trượt G: mơđun trượt : ứng suất trượt cực đại sản phẩm Biến dạng đàn hồi trượt sản phẩm thể mức độ ngun vẹn hình dạng, kích thước, độ đồng nhất, độ đặc trình tạo hình nung sản phẩm Nói chung yếu tố kỹ thuật khâu dây chuyền sản xuất ảnh hưởng đến tính chất học sản phẩm nhiệt độ thường 2.1.2 Ở nhiệt độ cao Gạch chịu lửa phải làm việc lâu dài nhiệt độ cao Vì giá trị cường độ học chúng nhiệt độ thường có ý nghĩa tương đối mà đặc trưng cho độ bền thực tế sản phẩm làm việc nhiệt độ cao Để đánh giá tính chất học gạch chịu lửa nhiệt độ cao người ta phải sử dụng thông số khác như: cường độ tức thời nhiệt độ làm việc, nhiệt độ xác định mức độ biến dạng tải trọng tĩnh không đổi, biến dạng dẻo – hay trượt, độ bền lâu dài nhiệt độ phục vụ 2.1.2.1 Cường độ tức thời nhiệt độ làm việc Cường độ tức thời gạch chịu lửa nâng dần đến nhiệt độ làm việc, có liên quan trực tiếp đến chất lượng phục vụ lị cơng nghiệp Khi nâng cao nhiệt độ, nói chung cường độ học gạch giảm Khi nhiệt độ cao 1100 – 12000C, vật liệu bắt đầu xuất biến dạng dẻo dần tính dịn nhiệt độ thường Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa 2.1.2.2 Nhiệt độ biến dạng tải trọng Một tính chất quan trọng gạch chịu lửa khả chống lại đồng thời tác dụng nhiệt độ cao tải trọng học Tính chất đặc trưng nhiệt độ gây biến dạng mẫu nén tải trọng ổn định tĩnh 2kg/cm 2, gọi biến dạng tải trọng Khi đốt nóng phía, tải trọng tác dụng phần có nhiệt độ thấp lớn phần bị đốt nóng có nhiệt độ cao Tuy nhiên, vòm lò hay phần trụ, bệ đỡ chịu lực, đốt nóng tất mặt, tượng mền vật liệu phần nguyên nhân phá hủy chúng Lớp gạch chịu lửa bị phá hoại tác dụng hóa học xỉ tro nhiên liệu, bụi quặng, khí Xỉ ăn mịn gạch chịu lửa làm tha đổi thành phần khống hóa chúng, tăng lượng pha thủy tinh dễ chảy, hạ thấp cường độ xây dựng nhiệt độ cao Quá trình đốt nóng xác định nhiệt độ biến dạng sau: - Nhiệt độ bắt đầu biến dạng - ứng với độ lún mẫu mm - Nhiệt độ biến dạng 4% - ứng với độ lún mẫu mm - Nhiệt độ kết thúc biến dạng hay gọi nhiệt độ phá hủy mẫu biến dạng 40% - ứng với độ lún mẫu 20 mm 2.2 Tính chất nhiệt lý 2.2.1 Độ dẫn nhiệt Độ dẫn nhiệt gạch chịu lửa xác định lượng nhiệt truyền qua vật liệu có chênh lệch nhiệt độ mặt Khác với với hình thức truyền nhiệt chuyển động dòng điện tử, nhiệt tuyền chủ yếu dao động đàn hồi nguyên tử mạng lưới tinh thể Độ dẫn nhiệt gạch chịu lửa đặc trưng hệ số dẫn nhiệt (kcal/m.0C.h) Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa Một thông số liên quan đến độ dẫn nhiệt hệ số dẫn nhiệt độ a Hệ số a đặc trưng cho vận tốc lan truyền nhiệt độ theo chiều dày sản phẩm thay đổi nhiệt độ đốt nóng Hệ số a phụ thuộc tuyến tính vào hệ số dẫn nhiệt độ Trong đó: a: hệ số dẫn nhiệt độ (m2/h) : hệ số dẫn nhiệt (kcal/m.0C.h) C: tỷ nhiệt (kcal/kg.0C) : khối lượng thể tích (g/cm3) 2.2.2 Sự dãn nở nhiệt Khi đốt nóng, gạch chịu lửa bị dãn nở nhiệt tượng dãn nở có tính thuận nghịch, nghĩa đốt nóng nở làm nguội co thể tích ban đầu Bản chất tượng bị đốt nóng khoảng cách nguyên tử tăng lên làm tăng thể tích 2.3 Tính chất nhiệt Để đặc trưng cho khả chống lại tác dụng nhiệt độ cao, gạch chịu lửa cịn có tính chất như: độ chịu lửa, độ bền nhiệt, mức độ lão hóa nhiệt 2.3.1 Độ chịu lửa Độ chịu lửa vật liệu khả chống lại tác dụng nhiệt độ cao mà khơng bị nóng chảy Độ chịu lửa thực tế số kỹ thuật xác định từ thực nghiệm Khi thành phần hạt đạt yêu cầu độ chịu lửa chủ yếu phụ thuộc vào thành phần hóa chúng Vì vậy, việc xác định độ chịu lửa để so sánh, đánh giá độ tinh khiết Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa ngun liệu sản xuất sản phẩm đó, mà khơng phải để xác định giới hạn nhiệt độ sử dụng lớn chúng 2.3.2 Ổn định thể tích nhiệt độ cao Khi nhiệt độ cao lâu dài gạch chịu lửa xảy biến đổi pha Do sản phẩm bị co phụ hay nở phụ dẫn đến thay đổi khơng thuận nghịch kích thước dài chúng Nếu tượng co phụ vật liệu lớn làm nứt nẻ mạch vữa, hạ thấp mật độ, độ bền xỉ độ bền nhiệt tường lò, gây võng, tụt vòm lò dẫn đến phá hoại chúng trước thời gian quy định Hiện tượng dãn nở phụ không lớn vật liệu ảnh hưởng tốt đến độ bền mạch vữa, đặc biệt xây vịm lị Nó làm xít đặc mạch vữa, tăng lực liên kết độ cứng vịm lị Nếu dãn nở q nhiều lại làm vịm lị nâng lên, hình dạng hình học phá vỡ phân bố ứng suất đồng vịm lị, gây sụt lị Vì để ổn định thể tích nhiệt độ cao với độ bền học điều kiện gắn bó cần thiết để kéo dài tuổi thọ cấu kiện chịu tải trọng nhiệt độ cao Sức co hay nở phụ sản phẩm xảy trình nung chưa kết thúc Sản phẩm ổn định nung lâu nhiệt độ cao thích hợp (thời gian gia nhiệt hợp lý) Sau đây, vào tìm hiểu loại gạch chịu lửa bản: gạch chịu lửa samôt gạch chịu lửa cao nhơm: GẠCH CHỊU LỬA SAMƠT 3.1 Tính chất Samơt - trơ (chết), có nghĩa hay không tham gia phản ứng với cấu tử khác, loại gạch làm cách nung cao lanh hay đất sét chịu lửa nhiệt độ 1000 0C lò đầy, lò đứng hay lò quay Nguyên liệu để sản xuất phải chứa 30% Al 2O3, tương Trang Công Nghệ Gạch chịu lửa ứng có độ chịu lửa lớn 15800C Hàm lượng Al2O3 lớn, độ chịu lửa cao Sản phẩm samôt nói chung có độ bền sốc nhiệt cao đạt 100, loại điển hình cho họ gạch chịu lửa họ alummosilicat Hình 2: Gạch samơt Gạch chịu lửa samơt dùng lâu lị nung nhiệt độ cao nhiệt độ nung chúng làm sản phẩm có độ co phụ Độ co phụ nhỏ ứng với sản phẩm nhiều samôt kết khối tốt, độ xốp nhỏ, tạp chất ít, mật độ cao Sản phẩm samơt nói chung có độ bền sốc nhiệt cao Tuy nhiên độ bền sốc nhiệt sản phẩm phụ thuộc vào thành phần phối liệu, phương pháp nén, tạo hình cấu trúc sản phẩm Nếu hàm lượng samơt tăng lên độ bền sốc nhiệt tăng lên Ví dụ sản phẩm có tỷ lệ samơt đất sét sau: Từ 40/60 đến 60/40 độ bền sốc nhiệt 10 – 25, loại 85/15 đến 90/10 độ bền sốc nhiệt 150 cao Sản phẩm samôt có tính axit cao, hàm lượng Al 2O3 tăng tính axit giảm tương đối Chính loại gạch tiếp xúc với gạch hay xỉ kiềm Trang Gạch chịu lửa Hiện sản phẩm samôt nén bán khô cho phép ta tăng cường độ sấy lên được, người ta xây lò sấy tuynen ghép với lò nung tuynen Tác nhân sấy khí nóng lấy từ lị nung với nhiệt độ vào 180 – 250 0C 60 – 800C Trước vào lò nung gạch chịu lửa hâm nóng lị sấy Thời gian sấy sản phẩm samơt tiêu chuẩn dị hình nhỏ phương pháp bán khơ khoảng 12 giờ, cịn phương pháp dẻo thời hạn sấy 20 - 30 Sấy sản phẩm kích thước lớn khối lượng khơng q kg thời hạn sấy 20 giờ, loại 10 - 12 kg cần 40 - 60 giờ, loại 15 - 20 kg lên đến 80 - 100 3.3.7 Nung sản phẩm Nhiệm vụ nung kết khối tốt đảm bảo mật độ, độ ổn định thể tích, cường độ sản phẩm Nhiệt độ nung cần thích hợp, cao sản phẩm có cường độ cao, mật độ lớn sản phẩm bị biến dạng bị clinke hóa Q trình hóa lý xảy ung samơt giai đoạn có khác Ở nhiệt độ 150 – 2000C sản phẩm tách học Tốc độ giai đoạn dao động khoảng 10 – 200C Sản phẩm nhiều samơt tốc độ nâng nhiệt độ nhanh so với loại khác Trang 21 Gạch chịu lửa Hình 7: Gạch vừa lị Tiếp tục nâng nhiệt độ đến 400 – 5500C tùy theo tốc độ nâng nhiệt mà phân hủy kaolinite, tách nước liên kết hóa học Đồng thời với việc tách nước hóa học sản phẩm co khơng nhiều (0,5 – 1%) khơng gây nên ứng suất lớn sản phẩm Trong giai đoạn phân hủy kaolinite cường độ sản phẩm hạ ít, đồng thời sản phẩm có khả biến dạng dẻo Thực tế nung sản phẩm đất sét giai đoạn kẽ nứt thường không xuất Như khoảng 200 – 9000C sản phẩm có lại tiến hành trạng thái vật liệu đàn hồi, cường độ ban đầu không cao tăng lên không nhiều Tiếp tục tăng nhiệt độ đất sét bắt đầu kết khối khoảng 100 -1100 0C Cường độ kết khối đất sét phân tán cao hoàn thành khoảng kết khối 100 – 1500C Quá trình kết khối đa số đất sét kết thúc 1200 – 1250 0C Tuy nhiên đất sét chịu lửa cao, tạp chất nhiệt độ kết khối kết thúc 1450 0C Pha lỏng tạo khoảng nhiệt độ xúc tiến trình kết khối tạo mullite Trang 22 Gạch chịu lửa Sự biến đổi thể tích đất sét nhiều kết khối xuất kẽ nứt Tuy nhiên phối liệu samốt thường có độ co khoảng - 4% nén tóc độ nung vừa phải khơng thể nứt Như nhờ pha lỏng tạo nhanh nhiệt độ kết khối (1100 – 1200 0C) làm tính dẻo gạch samơt tăng lên, đốt nóng sản phẩm khơng giai đoạn không ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm Nhiệt độ nung sản phẩm samôt thường cao nhiệt độ kết khối đất sét kết dính 100 – 1500C để sản phẩm cần có cường độ thể tích ổn định Duy trì lâu sản phẩm nhiệt độ thấp giảm tượng nhiệt cần phải vượt nhiệt độ kết khối đất sét Sản phẩm từ đất sét kaolinite giàu Al 2O3 nhiệt độ nung hoàn thành 1350 – 1380 0C tiếp tục tăng nhiệt độ lên 1430 – 1450 0C kết khối tốt rút ngắn sức co phụ đến mức nhỏ Sản phẩm samơt chất lượng cao, tạp chất ít, lượng pha lỏng tạo nên nhiệt độ nung cuối đạt tới 1450 – 15000C Hình 8: Gạch samơt Q trình làm nguội samơt kèm theo co nhiệt mà thơi Trong thực tế lị cơng nghiệp sản phẩm samơt kích thước chuẩn làm nguội với tốc độ 60 - 70 0C/ Tuy nhiên tốc độ thực tế cịn phụ thuộc vào cấu trúc, kích thước lị, tính chất, kích thước hình dạng sản phẩm, mức độ làm gầy samôt Trang 23 Gạch chịu lửa Trong lị giới hạn tốc độ nung lò vòng kéo dài 65 - 80 giờ, lò tuynen 30 - 40 giờ, lò nhỏ khoảng 15 - 20 Hiện nung gạch samơt thường dùng lị gián đoạn kiểu thoi lò tuynen Trên giới lò vòng loại bỏ từ thập niên 60 tồn loại lò: Lò thoi hoạt động gián đoạn đốt nhiên liệu lỏng khí, lị tuynen hoạt động liên tục đốt nhiên liệu lỏng khí Lị thoi có dung tích l0 – 100m3 hoạt động nguyên tắc dùng xe goòng đưa sản phẩm mộc vào lò Sau kết thúc nung, sản phẩm làm nguội chỗ cuối mở cửa để kéo xe gng sản phẩm ngồi Lò thoi sử dụng rộng rãi nước kể nưóc ta để nung gốm sứ vật liệu xây dựng Mật độ xếp gạch samôt lò nung dao động từ 800 đến 1200 kg/m Thời gian nung dao động 20 - 30 Sản phẩm nung lò tương đối đồng nhờ hệ điều khiển tự động khí động học lò Do lò hoạt động gián đoạn nên sản lượng nói chung thấp tiêu tốn nhiều nhiên liệu Tuy nhiên phù hợp với sỏ sản xuất có sản lượng nhỏ dùng để nung sản phẩm thuộc chủng loại đặc biệt với sản lượng thấp GẠCH CHỊU LỬA CAO NHÔM Vật liệu chịu lửa cao alumin loại vật liệu hệ Al 2O3 - SiO2 với hàm lượng % Al2O3 45% Sau vật liệu chịu lửa samơt vật liệu chịu lửa cao alumin chiếm vị trí thứ sản lượng phạm vi sử dụng Trang 24 Gạch chịu lửa Hình 9: Gạch chịu lửa cao nhơm 4.1 Phân loại vật liệu chịu lửa cao alumin Vật liệu chịu lửa alumin phân loại thành cấp sau: Cao alumin cấp III 45 < Al2O3 < 65 Cao alumin cấp II 65 < Al2O3 < 75 Cao alumin cấp I 75 < Al2O3 < 90 Corun < 90% Nhóm cao aulmin cấp III tương ứng với khống silimanite (Al 2O3.SiO2) gọi mullite giàu Sio2 Nhóm cấp II tương ứng với mullite (3Al 2O3.2SiO2), nhóm cấp I tương ứng với mullite (3Al2O3.2SiO2+Al2O3) Hàm lượng Al2O3 tiêu định đến tính chất sản phẩm Hàm lượng Al 2O3 cao tính chất sản phẩm cao, cần lựa chọn nguyên liệu cho thích hợp sản xuất cao alumin 4.2 Cơ sở hóa lý Vật liệu chịu lửa cao alumin hàm lượng Al 2O3 nhỏ 70% pha bền vững đến 1850 oC mullite Tiếp tục tăng hàm lượng Al 2O3 vượt 71.8% hệ tạo pha rắn chịu lửa corun Trong khoảng 71.8- 78% Al 2O3, mullite tạo với corun thành dung dịch rắn Trang 25 Gạch chịu lửa Khi hàm lượng Al2O3 vượt 78% hệ tạo thành kết tinh ( Al2O3) pha lỏng nhiệt độ 18400C Corun có nhiệt nóng chảy cao khoảng 2043 0C Do sản phẩm chứa nhiều corun tính chịu lửa sảng phẩm tăng 4.3 Ngun liệu 4.3.1 Khống nhóm silimanite Nhóm tương đối phổ biến thiên nhiên, bao gồm khống: silimanite, andalusite disthene Ba khống có chung cơng thức hóa học Al 2O3.SiO2 tương ứng với 62,9% Al2O3 37,1% SiO2 Lượng mullite tạo thành theo phản ứng gần 86% lại SiO SiO2 dư biến thành cristobalite tạo pha thủy tinh với tạp chất Mặc dù khoáng giống cơng thức hóa học cấu trúc tinh thể lại khác điều kiện hình thành khác tính chất hóa lý chúng khác nhau: Trong khống này, có kyanite biến đổi thể tích lớn nung nhiệt dộ tương đối thấp nên sản xuất phải nung sơ để chúng tái kết tinh hoàn toàn Ngược lại andlusite sillinabite biến đổi thể tích nên nung sơ kết tinh nhiệt độ cao Các tạp chất có quặng nhóm sillimanite chủ yếu SiO làm hạ thấp hàm lượng Al2O3 Ngồi cịn chứa nhiều tạp chất dễ chảy hạ thấp tính chất nguyên vật liệu Nguyên liệu tinh khiết gặp thiên nhiên Việc làm giàu quặng có nhiều khó khăn, nguyên nhân phát triển sản xuất sản phẩm cao alumin từ nhóm tương đối yếu trữ lượng lớn 4.3.2 Hidrat nhơm Hidrat nhơm có cơng thức Al2O3.nH2O chúng có loại: hidragillite Al2O3.3H2O, boehmite diaspor có cơng thức chung Al2O3.H2O Khi đốt nóng xảy biến đổi không thuận nghịch theo sơ đồ sau: I Al Trang 26 Gạch chịu lửa II Al 4.3.3 Oxit nhôm kỹ thuật (Al2O3KT) Al2O3 kỹ thuật đóng vai trị quan trọng cơng nghiệp sản xuất vật liệu chịu lửa gốm cao alumin chất lượng cao, dùng nhiệt cao Oxit nhơm có dạng thù hình dạng tinh khiết Dạng Al2O3 có dạng Al2O3 Al2O3 hệ lục phương có khối lượng riêng 3,99 g/cm3 Al2O3 hệ lục phương có khối lượng riêng 3,31 g/cm Al2O3 hệ lục phương có khối lượng riêng 3,47-3,5 g/cm3 có tới 3,65 g/cm3 Trong oxit nhơm kỹ thuật khống chủ yếu Al2O3 hidrat nhơm Khối lượng riêng oxit nhơm kỹ thuật gần 3,5 g/cm chủ yếu chứa nóng đến nhiệt độ cao 12000C, Al2O3 chuyển thành Al2O3 Khi đốt Al2O3 4.3.4 Corun điện nóng chảy Corun điện nóng chảy thường sản xuất loại: trắng nâu Loại trắng sản xuất từ oxit nhơm kỹ thuật lị điện Cịn loại nâu sản xuất từ bauxite Hàm lượng Al 2O3 corun điện nóng chảy loại trắng khoảng 98% cao loại nâu thường từ 91- 97% tùy hàm lượng tạp chất bauxite đặc biệt Fe2O3 Thành phần khoáng corun điện nóng chảy Al2O3 Trong thường gặp Al2O3 có kiềm nguyên liệu ban đầu Corun điện nóng chảy loại trắng tinh khiết dùng để sản xuất gốm corun đặc biệt Loại trắng kích thước lớn dùng sản xuất gạch chịu lửa chi tiết lò cao nhiệt, bao, ống phận khác tương tự Corun điện nóng chảy loại nâu dùng để sản xuất chi tiết quan làm việc nhiệt dộ gần 16000C Trang 27 Gạch chịu lửa 4.4 Công nghệ sản xuất 4.4.1 Sản xuất từ nhóm silimanite Ưu điểm nhóm khống đạt đến nhiệt độ mullite hóa q trình tạo thành mullite tiến hành hồn tồn mà khơng phụ thuộc vào điều kiện Do q trình kỹ thuật sản xuất sản phẩm mullite dễ so với nguyên liệu khác Kỹ thuật sản xuất sản phẩm cao alumin từ nhóm sillimanite dùng đất sét giàu Al 2O3 tạp chất, nghiền mịn làm chất kết dính chủ yếu Tuy nhiên đất sét kết dính dùng lượng nhỏ hạ thấp hàm lượng Al2O3 làm tăng hợp chất dễ chảy sản phẩm Phương pháp sản xuất sản phẩm cao alumin từ sillinanite, andalusite, disthene phối liệu, nén sản phẩm tương tự trình sản xuất sản phẩm nhiều samot Chất làm gầy sillinanite, andalusite, disthene nung đến kết khối đập, nghiền, sàng thành cỡ hạt cần thiết Chất kết dính sử dụng đất sét chịu lửa với hàm lượng oxit nhơm gần 40% Lượng đất sét kết dính dùng lượng 10-15% Thành phần hạt phối liệu có kích thước lớn khơng q 1-2 mm, cần đảm bảo chúng có mật độ cao Nén sản phẩm áp suất cao nung sản phẩm nhiệt độ đến 1500-15500C để đảm bảo kết khối tốt kết tinh hoàn toàn mullite sản phẩm 4.4.2 Sản xuất từ hidrat nhôm Kỹ thuật sản xuất sản phẩm từ hidrat nhôm thiên nhiên bauxite, diaspor phải nung đến nhiệt độ 15000C sau đem đập, nghiền, sàng, nghiền mịn Sản phẩm có Al 2O3 từ 60- 75%, tổng số hợp chất nóng chảy 3,5- 4%, độ chịu lửa 1800-18500C, độ xốp gần 20-25% Trang 28 Gạch chịu lửa 4.4.3 Sản xuất từ oxit nhôm kỹ thuật 4.4.3.1 Mullite mullite corun Kỹ thuật sản xuất sản phẩm mullite mullite corun tương tự kỹ thuật sản xuất sản phẩm nhiều samot Cơ sở sản xuất chúng dùng samot mullite corun kết khối đặc với 5-10% đất sét chịu lửa kết dính với 1-2% PVA Q trình tạo mullite viên nén nung tiến hành theo giai đoạn: 1/ Ở nhiệt dộ nhỏ 13000C có biến đổi oxit nhôm kỹ thuật từ dạng Al2O3 thành Al2O3 đất sét nung đỏ ssau mát nước phản ứng tạo mullite: 3(Al2O3.2SiO2)  3Al2O3.2SiO2 + 4SiO2 2/ Ở nhiệt độ cao 1250-13000C oxit nhôm tác dụng với silic theo phản ứng: Al2O3 + 2SiO2  3Al2O3.2SiO2 Để chuẩn bị phối liệu gạch mullite mullite corun cần phải dùng lượng đất sét kết dính khoảng 5-10% có độ phân tán cao, tốt phải có 80- 90% hạt