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耐火材料原材料之红柱石

发布日期： 2020-04-22 10:57:14 阅读量（445）作者：张红

红柱石(andalusite)与蓝晶石属于同质异象的矿物，其化学式为Al2O3•SiO2，结构式为Al(6)Al(5)[SiO4]O。理论组成(wt%)为Al2O3为62.93%，SiO2为37.07%。属于斜方晶系。矿物主要颜色为灰白色、红色或褐色。硬度7.0~7.5，密度3.1~3.2g/cm3，在高温下，红柱石能够转化为莫来石和SiO2的混合物并且该过程不可逆。

红柱石颗粒

（红柱石颗粒料）

目前世界上已查明的红柱石储量约为1.75亿吨，矿物储量量较大的国家主要有南非、法国、俄罗斯和中国等，其中南非是世界上最大的红柱石资源生产国和出口国，年产量约25万吨。我国的红柱石总储量大约为0.67亿吨，矿床主要分布在河南、陕西、新疆、辽宁等地，具有远景储量大，分布不均衡的特点。

与蓝晶石相似，红柱石在高温条件下会发生物相的转化，同时伴随有体积的变化，红柱石在高温下发生反应的化学式如下：

该反应过程成为红柱石的一次莫来石化反应，该过程伴随有3%~5%的体积膨胀。一般认为，在1300~1350℃时，红柱石分解反应开始进行，在1450~1600℃范围内实现完全的转化，反应完全的产物中约含有83%的莫来石和17%的SiO2玻璃相。为改善玻璃相给耐火材料的高温性能带来的不利影响，通常会在反应开始时向原料中加入一定量的氧化铝，与体系中富余的SiO2玻璃相发生反应，生成莫来石物相，该反应过程称为二次莫来石化反应，红柱石材料在该反应过程伴随有7%~8%的体积膨胀。

红柱石具有很高的耐火度，其耐火度最高可达1800℃以上，并且具有很好的抗热震性能，机械强度大，还具有热传导率低，具有由粗到细不同颗粒天然的单晶结构等优良的基本性能，是制备耐火材料的优良原料。以红柱石为原料的耐火材料制品具有气孔率低、热导率低、体积稳定性好、机械强度高、抗蠕变性能好，在抗热震，抗CO作用及抗化学侵蚀等方面也有着优异的表现。在冶金行业的各个领域中有着广泛的应用。

红柱石砖

（红柱石砖）

以红柱石为原料生产制备的定型耐火材料如红柱石烧成砖，不烧砖在水泥回转窑、玻璃熔窑、陶瓷隧道窑、高炉、均热炉、热风炉、钢包、盛钢桶等多种窑炉、窑具中被广泛应用。国内外在相关方面的生产实践中有大量的应用实例，英国和德国的研究结果表明，红柱石不烧砖在应用于鱼雷罐内衬材料时，使用寿命有着明显的提高。并且红柱石耐火制品可不经烧制直接使用，性能与烧制产品没有明显的差异，可以节约大量的能源。

红柱石材料也可以用来制备不定型的耐火材料如浇注料、捣打料、铸砂等。由于红柱石不定形耐火材料可以不经烧制直接使用，能够节省大量燃料。红柱石在高温下体积会发生永久性膨胀，可以抵消不定形耐火材料的收缩，可以大大延长耐火材料的使用寿命，缩短冶炼时间，降低生产成本。

此外，以红柱石为原料生产莫来石纤维，可以达到补强、增韧的效果;在纤维材料、轻质隔热材料、复合材料等方向，红柱石资源也有着广泛的、亟待开发的应用前景。