?

大多數(shù)形狀簡單、厚實(shí)的氧化鋁磚類耐火磚多采用模壓法工藝制造。所謂模壓法(也稱半干壓法)，就是將含有少量黏結(jié)劑的、具有較粗顆粒與細(xì)粉配比的坯料，放在金屬模型內(nèi)，在壓機(jī)上受壓而成型。

對于耐火磚即模壓成型來說，為什么泥料的粒度要強(qiáng)調(diào)粗、中、細(xì)的配合，在此，有必要專門說明一下。

第 一，將原料粉碎至一定細(xì)度，目的是使顆粒之間有較多的接觸面，有利于固相反應(yīng)和燒結(jié)，但對模壓成型來說，并不完全是這樣。因?yàn)榉哿项w粒越細(xì)，其比表面積就 越大，粉料的松散體積也就越大，這就使模壓成型時(shí)很難壓得致密，并且容易產(chǎn)生層裂。相反，如果泥料都是較粗的顆粒，則同樣難以壓實(shí)，而且由于顆粒之間的接 觸面減小，顆粒中心間的距離增大，不利于固相反應(yīng)充分進(jìn)行。因此要求在配料時(shí)有粗細(xì)顆粒搭配；第二，當(dāng)用同種粒徑做堆積時(shí)，其空隙率為26％～47.6％，欲獲取最大的堆積密度，就必須采用不同粒徑的顆粒來搭配，使小顆粒填充到大顆粒之間的空隙中去。第三，適當(dāng)?shù)念w粒搭配可以減少坯體收縮，有利于控制坯體的尺寸。當(dāng)然，在成型尺寸很小的坯體時(shí)，上述三點(diǎn)就不一定過分強(qiáng)調(diào)。

模壓成型用的粗顆粒，大多數(shù)是用磨得很細(xì)的粉料加入黏結(jié)劑，制成流動(dòng)性好的較粗的粒子，這種粗粒子習(xí)慣上稱為假顆粒。制取假顆?；蚍Q造粒的方法有如下幾種：

（1）普通法。將適量的黏結(jié)劑水溶液加入粉料中，混合后過粗孔篩，依靠黏結(jié)劑的黏聚作用，得到粒度比較均勻的團(tuán)粒；

（2）加壓法。把與黏結(jié)劑混合好的粉料，先壓成塊，再粉碎過篩成粗粒。其致密度和機(jī)械強(qiáng)度均較高，是工業(yè)生產(chǎn)中常用的方法；

（3）輕燒法。將球磨細(xì)粉用少量的水做成泥團(tuán)，在較低的溫度下煅燒，再粉碎過粗孔篩；噴霧干燥法。粉料加黏結(jié)劑制成漿料，再噴人造粒塔內(nèi)霧化，霧滴被塔內(nèi)熱空氣干燥而成粒。

模壓成型的過程，歸納起來，應(yīng)包括下面幾個(gè)步驟：

（1）首先把原料加工成細(xì)粉和假顆粒；

（2）然后根據(jù)坯料要求，進(jìn)行顆粒級(jí)配；

（3）再加入添加物、潤滑劑、黏結(jié)劑等均勻混合成坯料(或稱泥料)；

（4）最后稱量入模，在壓機(jī)上受壓成型。

工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁磚用的大量假顆粒是用加壓法或輕燒法制備的。輕燒法采用得更多一些，即將Al2O3球磨細(xì)粉凈化脫水后的泥餅(含水量約20％)在窯中輕燒，溫度為1170—1250℃并保溫5h。出窯后用顎式破碎機(jī)破碎，過2.362～1.651mm篩并用電磁除鐵器除鐵，制成最大粒徑小于3mm的統(tǒng)料。

Al2O3細(xì)粉是用脫水泥餅經(jīng)100℃烘干(含水量小于0.5％碾碎后過約0.417mm篩制成的。

用 氧化鋁假顆?；驘Y(jié)剛玉顆粒作骨料、氧化鋁細(xì)粉作基料制成的磚，稱燒結(jié)剛玉磚；用電熔剛玉顆粒作骨料、電熔剛玉細(xì)粉或氧化鋁細(xì)粉作基料制成的磚，稱燒結(jié)電 熔剛玉磚；用氧化鋁空心球作骨料、氧化鋁細(xì)粉作基料制成的磚，稱氧化鋁空心球磚。在配料中，有時(shí)可加入少量的氧化鈦、氧化鎂、高嶺土等作為礦化劑。

坯料的成型黏結(jié)劑可用羧甲基纖維素、糊精、磷酸鋁、硫酸鋁、水等。例如，燒結(jié)純剛玉磚的配比為：50％～60％的氧化鋁假顆粒骨料)，40％～50％的氧化鋁細(xì)粉(基質(zhì)料)，外加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的羧甲基纖維素水溶液7％～8％。按配方組成稱量后，在型攪拌機(jī)中均勻混合制成坯料。混料時(shí)，先將假顆粒投入攪拌機(jī)中，加入2％的結(jié)合劑，混合數(shù)分鐘后再加入細(xì)粉混合數(shù)分鐘，最后再加入5％的結(jié)合劑，繼續(xù)混合15min左右后出料。然后將坯料稱量人模，在油壓機(jī)或摩擦壓機(jī)上用60.0—100.0MPa的壓力成型，標(biāo)準(zhǔn)磚的磚坯密度大于2.0g／cm3。

模 壓成型用的模具均是金屬制的。成型模具對耐火磚的質(zhì)量有很大的影響。如果模具與坯料接觸部分的硬度不夠均勻，在使用中就會(huì)出現(xiàn)軟點(diǎn)，從而造成坑洼和波形 槽，致使出磚過程中磚坯出現(xiàn)層狀裂紋；如果模具硬度太低，則磨損厲害，相對應(yīng)的磚坯斷面因之加大，出磚時(shí)，當(dāng)加大的磚坯斷面通過斷面較小的部位時(shí)，磚坯受 到相當(dāng)大的擠壓力而產(chǎn)生樹枝狀發(fā)裂或嘴邊裂紋；如果模具的剛度不夠，磚坯會(huì)反復(fù)受到模具的彈性作用而造成縱向裂紋；如果模具的強(qiáng)度不夠，則不僅會(huì)很快破 損，而且底板或沖頭的變形也會(huì)造成磚坯的扭曲；如果模具的光潔度不夠，則會(huì)加大頂磚的阻力，同時(shí)會(huì)因磚坯的上下壓力差的加大而加大了磚坯的密度差。因此， 模具的材料選擇、設(shè)計(jì)和加工是非常重要的。

一般要求模具具有高的耐磨、耐壓、抗沖擊性能。從強(qiáng)度、硬度和韌性綜合考慮，目前耐火材料廠用于鋼模具的材質(zhì)主要是碳素鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼、工具鋼、軸承鋼等。

用這些材料加工的模具，須經(jīng)化學(xué)熱處理和淬火處理。淬火過程可能使模具產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，因此在通常情況下，在200～350℃較低溫度下作回火處理。