一级、二级高铝耐火砖的等级划分主要依据其核心化学成分——三氧化二铝(Al₂O₃)的含量。这是中国国家标准(GB/T2988-2012《高铝砖》)中的核心分类依据。
以下是详细的等级划分说明:
标准:按Al₂O₃含量划分
高铝砖的等级直接由其Al₂O₃质量百分比决定,含量越高,通常意味着耐火度、抗侵蚀性和高温结构强度越好,等级也越高。
在划分等级和实际选型时,还会综合考虑以下关键物理化学指标:
1、耐火度:材料抵抗高温而不熔化的能力。Al₂O₃含量越高,耐火度越高(特等>1770℃,一等>1750℃)。
2、荷重软化温度:在恒定载荷下,材料开始变形的温度。这是衡量高温结构强度的重要指标,高等级砖的荷重软化温度更高。
3、显气孔率和体积密度:
4、显气孔率:砖体内开口气孔所占体积百分比。通常,气孔率越低,抗渗透和抗侵蚀能力越强,但抗热震性可能略差。
5、体积密度:单位体积砖的质量。通常密度越高,致密性越好,强度也越高。
6、常温耐压强度:反映砖的搬运和抵抗机械应力能力。
7、抗热震性:抵抗温度急剧变化而不开裂、剥落的能力。这通常与砖的矿物组成和微观结构有关,并非完全由Al₂O₃含量决定。
如何根据用途选择?
选择一级(一等)砖的情况:用于高温、强侵蚀、高机械应力的关键部位。例如:
钢铁行业:高炉炉身下部、热风炉高温区、钢包工作衬。
建材行业:水泥回转窑的过渡带、窑口。
玻璃行业:蓄热室上层格子体。
选择二级(二等)砖的情况:用于温度较高,但侵蚀和机械应力相对中等的广泛区域。例如:
各类加热炉、热处理炉的炉顶和炉墙。
高炉炉身中上部、热风炉中温区。
石灰窑、陶瓷隧道窑的烧成带。
作为许多工业窑炉的通用主衬材料。
注意事项
1、Al₂O₃含量:一级(一等)≥75%,二级(二等)≥60%,这是最根本的区分。
2、性能递进:从三级到特等,随着Al₂O₃含量增加,其耐火度、高温强度、抗渣性通常递增,但成本也显著增加。
3、综合考量:实际采购和设计时,不能只看等级,必须根据窑炉的具体工况(温度、气氛、侵蚀介质、热循环),对照产品检测报告中的各项理化指标(尤其是荷重软化温度、气孔率、耐压强度)进行综合选择。
4、咨询专业人士:对于关键设备,最好与耐火材料供应商或设计院的工程师沟通,以确保选用最合适、最经济的砖型和等级。
因此,一级高铝砖(Al₂O₃≥75%)比二级高铝砖(Al₂O₃≥60%)具有更高的铝含量和更优越的高温性能,适用于更苛刻的工作环境。