刚玉有哪些分类以及制备工艺

       刚玉耐火材料也可称为氧化铝耐火材料，一般是指98wt以上的耐火材料。% Al203内容。其主要晶相为a-al203，是高熔点氧化物中成熟、开发早、应用广泛的耐火材料。刚玉耐火材料的应用基本上覆盖了所有高温工业领域，如黑色冶金、有色冶炼、水泥行业、玻璃行业以及煤化工行业的各种窑炉。

       1. 刚玉及铭刚玉的分类
       刚玉耐火材料有很多种。传统的刚玉耐火材料包括白刚玉、平板刚玉、次白刚玉、密刚玉、棕刚玉和铬刚玉。上述五种刚玉的典型技术特性见表1。其中白刚玉是以工业氧化铝或普通氧化铝为原料，经熔融、冷却后得到的产品。由于原料的特性，白刚玉具有较高的孔隙率，含有较多的封闭孔隙;致密刚玉是在电弧炉中加入一定添加剂，熔融工业氧化铝制成的，其特点是密度较高;白刚玉又称矾土基熔融刚玉，是以一级或更好的矾土为原料，加入还原剂等经高温熔融而成。上述四种刚玉均采用熔融法制备。此外，还有烧结法生产刚玉原料，如平板刚玉。烧结刚玉是以工业氧化铝为原料，经高温烧结而成的一种低孔隙率的氧化铝。
       上述刚玉原料除以Al203为主要成分外，CR203和Al203具有相似的晶体结构，可以形成稳定的Al - Cr固溶体，俗称Cr刚玉。铬刚玉按氧化铬含量可分为宝石级、磨料级和耐火材料级三大类。
       其中，宝石级刚玉和磨料级刚玉在耐火材料领域中尚未得到应用。耐火级刚玉是耐火材料领域中的一种高性能耐火材料。其CR203含量分布比较广，一般为3~70wt%，但会根据实际应用需求进行扩容，以达到预期的服务效果。

       2. 制备刚玉
       有很多种同类和异类在氧化铝晶体。氧化铝的晶体结构不同，其性能也不同。当外界条件改变时，晶体的形态也会改变。刚玉的制备过程是将不同晶型的氧化铝转变为a-al203晶型并晶粒长大的烧结过程。
       制备刚玉耐火材料所用的原料一般有工业纯氧化铝、高纯氧化铝、烧结氧化铝等。同时，对纯度要求较低的刚玉耐火材料也可采用高铝粘土或铝土矿。不同规格、不同种类的刚玉产品选用不同的原材料。
       在本课题的研究过程中，采用铝铬渣熔融碳化还原法制备了熔融刚玉。由于其制备工艺与棕刚玉类似，本节介绍了棕刚玉的精制工艺。棕刚玉的精炼过程如图2所示。棕刚玉是一种用高铝熟料、碳料和铁粉制成的棕色熔块。按一定比例混合后加入到电弧炉中。在熔化状态下会发生一系列的反应。冷却后，它结晶成棕色的熔块。主要化学成分为Al203，含量94.5 ~ 97%。熔炼工艺原理主要利用铝对氢的强亲和力比铁、硅、钛等元素强。通过控制还原剂的用量，实现系统中各组分的可控还原，使铝土矿中的杂质组分得到还原，将硅铁合金从刚玉熔体中分离出来，从而获得Al203含量大于94.5wt.%的棕刚玉。