氧化鋁空心球的實(shí)際操作關(guān)鍵點(diǎn)

 

將A12O3含量98%左右的工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁放置三相電電弧爐內(nèi)熔化，用空氣壓縮將高溫熔化的液體氧化鋁吹成中空?qǐng)A球即得氧化鋁空心球。

 

操作過(guò)程，先將電級(jí)放置與石墨坩堝底端相觸碰的部位，添加適量工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁粉后便可起弧。實(shí)際操作電流量為1.0kA，工作電壓80100V。起弧后，隨之A12O3的熔化，慢慢投料，直到石墨坩堝中的料液放滿才行，這時(shí)料液溫度為2200-2300℃。自此，使鉗鍋亂倒，熔液排出。啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)，用空氣壓縮將流液飄散。空氣壓縮噴頭與流液間的視角以6070。為宜。被飄散的A12O3液體將氣體包囊住，水冷卻凝結(jié)即變成空心球。

 

搜集吹得的球，經(jīng)揀選、篩選，即是制成品。

 

生產(chǎn)制造Al2O3空心球磚的加工工藝關(guān)鍵點(diǎn)

 

生產(chǎn)制造A12O3空心球磚的原材料是各種各樣規(guī)格的氧化鋁空心球，融合劑是硫酸鋁。

 

將工業(yè)生產(chǎn)氧化鋁經(jīng)1500℃鍛燒完用濕式球磨機(jī)濕磨40h，經(jīng)酸洗鈍化、手洗、干躁后制成細(xì)粉預(yù)留。其調(diào)料例如下:氧化鋁細(xì)粉30%，其他為Al2O3空心球。各種各樣規(guī)格空心球所占占比為：>5mm1%，53mm12%，32mm25%，20.7mm32%，融合劑為20%Al2（SO4）3溶液，添加量為5%，另加水3.6%。先將各種各樣規(guī)格的空心球按占比干混，添加融合劑和水混和后再添加細(xì)粉。料混好后，用木模充壓震動(dòng)成形。因?yàn)榕黧w抗壓強(qiáng)度低，先風(fēng)干，再出模。燒制是在倒焰窯內(nèi)開(kāi)展的，燒制溫度為1800℃。

 

氧化鋁空心球磚的容積相對(duì)密度為1.25g/cm3，常溫下耐壓試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度71MPa，傳熱系數(shù)0.7W/（m.K），（1300℃，水冷散熱）熱震可靠性2次。

 

99高純氧化鋁空心球磚Al2O3含量不低于99%,SiO2含量不超0.5%，F(xiàn)e2O3含量不超0.2%，容積相對(duì)密度為1.31.48g/cm3,顯孔隙率為60%70%，耐壓試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度不低于9.8MPa，載荷(0.2MPa)變軟溫度不低于1700℃，導(dǎo)熱系數(shù)為0.70.8W/(m.K)。

 

氧化鋁空心球磚中的空心球的橫斷面構(gòu)造大致有幾種(圖1)種類(lèi)：薄殼空心球(a)、多孔結(jié)構(gòu)蜂窩狀球(b)、厚壁管空心球(c)。空心球的結(jié)構(gòu)特征關(guān)鍵在于有機(jī)化學(xué)構(gòu)成，并對(duì)空心球的工藝性能有挺大危害。

 

氧化鋁空心球的制取方式有滾球燒失法和熔化噴吹法。滾球法是先加有機(jī)化學(xué)環(huán)氧樹(shù)脂或低熔物制成芯丸，放到轉(zhuǎn)動(dòng)的園盤(pán)里，再把帶有須水份的濕冷的氧化鋁細(xì)粉撒在盤(pán)里，黏附在芯丸上，產(chǎn)生1個(gè)機(jī)殼，猶如在藥粒外包囊一層層糖衣相同。隨后把這類(lèi)球丸放到高溫下燒制，在其中的芯丸燒失揮發(fā)，而機(jī)殼超過(guò)煅燒，產(chǎn)生空心球。這類(lèi)方式的缺陷是率低，曲面凸凹不平，且厚度及尺寸不易控制，因而工業(yè)化生產(chǎn)中選用得很少。

 

熔化噴吹法制取氧化鋁空心球的生產(chǎn)流程如圖所示1圖示。選用工業(yè)生產(chǎn)Al2O3作原材料，立即在電弧爐中熔化。電弧爐能用單相電或三相電式，以三相電為好。爐墻配有可傾斜設(shè)備，進(jìn)料口配有兩者之間成某個(gè)視角的汽體噴嘴。火爐里襯原材料用高純石墨。假定爐內(nèi)直徑為550mm，爐騰高寬比為300mm，石墨電直徑150mm，電級(jí)圓半經(jīng)150mm，則冶煉的工作電壓為100V，電流量1500~1700A。熔融全過(guò)程中，氧化鋁細(xì)粉料是慢慢地、空隙地添加，直至溶體超過(guò)充足的量才終止投料。待毛料所有熔融，溶體的黏度適度，溶體的溫度約2200~2300℃時(shí)，就可傾斜爐墻，使溶體從進(jìn)料槽排出，另外打開(kāi)標(biāo)準(zhǔn)氣壓閥，用排量為10m3/min、工作壓力為0.6~0.8MPa的空氣壓縮將流液飄散成液體，液體在氣體中因?yàn)槿荏w黏度和界面張力的功效，在航空全過(guò)程中快速凝結(jié)，而產(chǎn)生了殼形的圓球，匯聚到搜集室。之后經(jīng)揀選、篩選或浸洗，將在其中的熔塊殘片、和粒度超過(guò)5mm或低于0.2mm的大球與圓球去除，把5mm至0.2mm的及格的空心球按粒度分布等級(jí)分類(lèi)。

 

氧化鋁空心球的大自然表觀密度為0.42~0.97g/Cm3,噴吹球的完好率在70%~90%，隨之球徑減少，球的完好率提升，球的大自然表觀密度也提高。空心球的氧化鋁含量超過(guò)99.5%。這類(lèi)空心球能夠立即做為纖維狀保溫材料應(yīng)用。應(yīng)用時(shí)，可將大小球配搭，并混和適當(dāng)?shù)妮p燒α-Al2O3細(xì)粉，則隔熱保溫實(shí)際效果更強(qiáng)。氧化鋁空心球的大應(yīng)用溫度達(dá)到1800℃。

 

假如用空心球作石料，用氧化鋁細(xì)粉作原料，用硫酸鋁、羥甲基纖維素水溶液作粘接劑，可做成空心球磚。空心球尺寸適度配搭。氧化鋁細(xì)粉是用工業(yè)生產(chǎn)γ-AI2O3經(jīng)1450℃鍛燒、破碎、清潔得到的α-Al2O3，含Al2O3量超過(guò)99%,粒度分布所有低于0.147mm，在其中低于5μm者占85%上下。融合劑的添加量為干料的5%的硫酸鋁水溶液(摩爾質(zhì)量為20%)和4%的羥甲基纖維素水溶液(摩爾質(zhì)量為3%)。混和后的胚料灌溉在木模中，并放置震動(dòng)臺(tái)子上震動(dòng)擠壓成形，得到圓球詳細(xì)、遍布勻稱(chēng)的坯體。坯體經(jīng)干躁后，可依據(jù)不一樣應(yīng)用規(guī)定而在1500~1800℃的不一樣溫度下燒制。工藝品的孔隙率為50%~70%，耐壓試驗(yàn)抗壓強(qiáng)度4~6MPa，導(dǎo)熱系數(shù)3.3~3.8kJ/m·h·℃。1100℃~風(fēng)冷式的熱震循環(huán)系統(tǒng)超過(guò)15次，是這種具有抗壓強(qiáng)度又有良耐火性的防火保溫材料。工藝品的特性隨氧化鋁細(xì)粉的添加量及燒制溫度的轉(zhuǎn)變?nèi)欢泻艽蟮霓D(zhuǎn)變，大小球配制的更改對(duì)工藝品特性的危害并不大。