高铝砖是以高铝矾土熟料为主要原料（Al₂O₃含量≥48%），配以结合剂和其他添加剂，经高温烧成的耐火制品。其生产工艺主要包括以下关键步骤：

## **1. 原料选择与处理**

   - **主原料**：  

     - **高铝矾土熟料**：Al₂O₃含量48%~90%，需经过高温煅烧（通常1400~1500℃）以去除结晶水和杂质，提高体积稳定性。  

     - 根据产品等级要求选择不同Al₂O₃含量的熟料（如一级高铝砖Al₂O₃≥75%，二级≥65%）。  

   - **结合剂**：  

     - 常用黏土（如软质黏土）或化学结合剂（如磷酸盐），用于提高坯体成型强度。  

   - **添加剂**：  

     - 硅微粉、蓝晶石等，用于优化高温性能或促进烧结。

## **2. 破碎与配料**

   - **破碎与分级**：  

     - 将高铝矾土熟料破碎至不同粒度（粗颗粒1~3mm、中颗粒0.1~1mm、细粉＜0.1mm），通常采用颚式破碎机、对辊机或球磨机。  

     - **粒度配比**：粗颗粒（40%~50%）、中颗粒（20%~30%）、细粉（20%~30%），确保坯体致密性和烧结性能。  

   - **配料计算**：  

     - 按配方比例混合熟料、结合剂和添加剂，精确控制Al₂O₃含量和杂质（如Fe₂O₃、TiO₂）比例。

## **3. 混炼**

   - 将配好的原料加入混碾机或强力搅拌机中，加入适量水分（或结合剂溶液），混炼至均匀塑性泥料。  

   - **关键参数**：  

     - 混炼时间（通常15~30分钟）  

     - 水分含量（一般5%~8%，视成型方式调整）  

     - 泥料需“困料”24小时以上，使水分均匀渗透。

# **4. 成型**

   - **压制成型**（主流工艺）：  

     - 使用摩擦压砖机或液压机，压力通常80~150MPa，成型为砖坯。  

     - 形状复杂砖需采用模具预压或等静压成型。  

   - **振动成型**：  

     - 用于大型或异形制品，通过振动台密实泥料。  

   - **质量控制**：检测坯体尺寸、密度及表面缺陷。

## **5. 干燥**

   - **干燥设备**：隧道干燥窑或室式干燥器。  

   - **干燥条件**：  

     - 温度：80~120℃，缓慢升温避免开裂。  

     - 时间：24~72小时（视砖坯尺寸调整）。  

   - **目标**：去除游离水分，残余水分≤1.5%。

## **6. 烧成**

   - **窑炉类型**：隧道窑（连续生产）、梭式窑（小批量或特种砖）。  

   - **烧成制度**：  

     - **升温阶段**：  

       100~300℃：排除残余水分。  

       300~1200℃：结合剂分解（如黏土脱水、有机物燃烧）。  

       1200℃以上：莫来石（3Al₂O₃·2SiO₂）形成，液相烧结。  

     - **最高烧成温度**：  

       - 普通高铝砖：1350~1450℃  

       - 高纯高铝砖（Al₂O₃≥85%）：1500~1600℃  

     - **保温时间**：4~8小时，促进晶体发育和致密化。  

   - **冷却控制**：缓慢降温（尤其600℃以下），避免热应力开裂。

# **7. 后处理与检测**

   - **加工**：磨削或切割至精确尺寸（部分高精度砖需机械加工）。  

   - **性能检测**：  

     - **物理指标**：体积密度（≥2.5g/cm³）、显气孔率（≤18%）、常温耐压强度（≥50MPa）。  

     - **高温性能**：耐火度（≥1770℃）、荷重软化温度（≥1500℃）、抗热震性。  

   - **分级包装**：按检测结果分级，防潮包装。

## **关键工艺控制点**

1. **原料纯度**：Fe₂O₃、TiO₂等杂质含量需严格限制，避免高温下生成低熔点相。  

2. **颗粒级配**：优化粗、中、细颗粒比例，减少气孔率。  

3. **烧成温度曲线**：防止过烧（晶粒过大）或欠烧（强度不足）。  

4. **结合剂选择**：黏土加入量需平衡成型强度与高温性能（过多会降低Al₂O₃含量）。

### **环保与节能措施**

- **粉尘处理**：破碎、混料工序配备布袋除尘器。  

- **余热利用**：隧道窑烟气余热用于干燥砖坯。  

- **废砖回收**：废品破碎后作为骨料回用。

## **不同等级高铝砖工艺差异**

| **等级** | Al₂O₃含量 | 烧成温度 | 典型用途 |

|----------|------------|----------|----------|

| 一级高铝砖 | ≥75%       | 1450~1550℃ | 钢包、电炉顶 |

| 二级高铝砖 | 60%~75%    | 1350~1450℃ | 热风炉、水泥窑 |

| 特级高铝砖 | ≥85%       | 1550~1650℃ | 玻璃窑、石化反应器 |

## **总结**

高铝砖生产核心在于原料选择、颗粒级配优化和精准烧成控制。通过调整Al₂O₃含量、结合剂类型及烧成制度，可满足不同高温场景下的抗侵蚀、抗热震需求，广泛应用于冶金、建材、化工等领域。