如何制造高致密的刚玉

高致密刚玉是现代炼钢工业的关键材料之一。

现代发达国家的连铸比（连续铸钢在整个炼钢工业所占的比重）在不断上升。因为用连铸代替模铸，除了节省投资、提高 成材率、降低钢材成本、改善劳动条件之外，还能降低能耗、节约模具和耐火材料。所以，主要产钢国家，尤其是日本连续铸 钢发展很快，目前其连铸比高达80%以上。

要发展连续铸钢，耐火材料是关键。当前，耐火材料生产技术的发展方向是提高质量，而“三高工艺”就是原 料纯度高、烧结温度高和成型压力高。就以刚玉而言，它的纯度即Al₂O₃要在99%以上，烧成温度为 1700~1900℃，成型压力1000~3000吨。在这样的条件下，所形成的的刚玉（主要成分是Al₂O₃，其次 是少量的SiO₂、Fe₂O₃、K₂O和Na₂O等），强度高、耐火度高、 耐磨、耐腐蚀、抗热震。目前，只有美国，日本等少数国家才能制造。

要产出适合连续铸钢的刚玉，其主要技术关键是如何提高刚玉的致密度。为此，除了提高原料 Al₂O₃纯度和烧成的温度和压力之外，还要严格控制K₂O和Na₂O的含量。目前 美国、日本那个能控制在0.10%以下。如果K₂O和Na₂O含量过高，则刚玉中的杂质在高温烧制过程中便 不能进入Al₂O₃晶粒和晶界上的玻璃相中。这样刚玉晶体中的空隙（气孔）就会增多，刚玉的致密度 就会下降。倘若用这样的刚玉（通常是片状）做连铸钢炉的内衬，由于气孔的呼吸作用，则它的强度、耐火度和抗热震性能就 会远远达不到要求。