刚玉砖(corundum brick)

以刚玉为主晶相的铝硅系耐火制品。刚玉砖有优良的高温力学性能，耐侵蚀、耐磨性良好。

原料   天然含水铝氧化物有三水铝石、一水铝石等，这些水合物经加热脱水后可获得氧化铝(γ -Al₂O₃)。再经加热至1450℃转化为刚玉(α-Al₂O₃)。由于天然刚玉和天然纯水铝石在自然界储量很少。因此以工业氧化铝作为制造刚玉的原料。所制得的工业氧化铝主要为α-Al₂O₃。由γ -Al₂O₃转化为α -Al₂O₃时体积收缩率为13％，为使α -Al₂O₃晶粒发育完好，原料需经更高温度处理。经高温烧后α -Al₂O₃晶粒可长大25～40倍。

制造工艺   刚玉砖分为熔铸刚玉砖、电熔刚玉再烧结砖、烧结刚玉砖3种。熔铸刚玉砖是将工业氧化铝及少量纯碱和石英粉在电弧炉内熔融，再经铸型、退火等工序，最后机械加工成所需的形状、尺寸。电熔刚玉再烧结砖是用粉碎好的电熔刚玉颗粒及细粉，加入少量粘土及结合剂，经充分混练后用压砖机成型。砖坯密度2．75～2．85g／cm³。砖坯烘干后于1700～1800℃烧成。其工艺流程见图。

性能   刚玉砖具有一系列优良性能，机械强度高，硬度大。此外，还具有良好的耐磨，抗氧化，耐腐蚀和电绝缘性能。刚玉砖的理化性能见表。

用途   刚玉多孔透气塞在炉外精炼如VAD／VOD炉上应用，可连续吹氩60～90min，钢水温度在1700～1800℃，使用寿命为1～4次，平均蚀损速率为8～13mm／炉次。石油化工合成氨二段转化炉采用低硅刚玉砖，在1700℃以上高温高压强还原气氛下能常年坚持使用。玻璃工业高温池窑出料槽使用刚玉质大砖可延长寿命。在高温隧道窑烧成带或在倒焰窑。梭式窑均可使用Al₂O₃>95％以上的刚玉砖作内衬或燃烧室内衬。对刚玉砖的质量要求，从导致损毁的关键因素分析，首先应降低刚玉制品中SiO₂含量，其次是良好的工艺措施，保证具有较低的高温蠕变率。无论是刚玉还是莫来石，其抗碱蒸气或碱聚凝物侵蚀作用都不理想。只要有少量SiO₂存在，600～900℃会形成β-Al₂O₃，引起6％～20％体积膨胀而导致材料损毁。