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镁铬砖性能特点

发表时间:2024-04-18 访问量:8740

目前,制备镁铝尖晶石的常用方法是固相反应合成法,即以氧化物、氯氧化物或碳酸盐为原料,将原料混合压坯后在高温下(大于1400℃)反应制备尖晶石。

镁砖

电熔法是工业上另一种常用的合成尖晶石的方法,此种方法也存在能耗大等缺点。

而如溶胶一凝胶法、水热法等湿化学法虽然能在较低温度下合成尖晶石,但是其操作工艺复杂、所需设备昂贵、成本太高而无法满足大规模工业生产的需要。

镁砂和镁铝尖晶石砂为原料生产的镁铝尖晶石砖,通常称为镁铝(方镁石一尖晶石砖)。用于生产方镁石尖晶石砖的镁砂原料,要求有尽量低的杂质含量(尤其是CaO)。

国产烧结镁砂MS95、MS97、MS97.5、DMS97的使用较普遍。采用尖晶石砂作颗粒料,以镁砂作细粉和部分颗粒料,按照镁铝砖的混炼、成形、烧成工艺生产,可制造出高温性能好,热震稳定性高的产品。

镁铝尖晶石砖常用于水泥回转窑、玻璃窑格子体、混铁炉及耐火材料窑炉中温度变化大的区段。

2.镁铝铬尖晶石砖:

镁铝铬尖晶石砖体系即为方镁石/镁铝铬尖晶石系统:MgO-R2O3(Cr2O3、Al2O3)系统。

为便于比较镁铝铬制品的生产,向MgO中引入Cr2O3多以铬矿形式,制造过程常常是Cr2O3、Al2O3、Fe2O3这些倍半氧化物相伴出现。

首先,从耐高温、抗渣性角度,在MgO-R2O3系统中,MgO-MgO·Cr2O3系具有优越性,这除了它有较高的共熔温度(2350℃)外,还在于Cr2O3在硅酸盐液相中的较低溶解度。

众所周知,较低的溶解度应有较强的析晶能力,能有效地降低晶格间界面能,使硅酸盐液相趋于向昌粒间隙中移动呈孤立状,易实现方镁石晶粒间或通过镁铬尖晶石搭桥的直接结合,可有效提高高温强度和抑制熔渣渗透,提高抗渣性。

但Cr2O3挥发性比较高,高温下,特别在真空条件下稳定性较差。

其次,从抗热震性这个角度,MgO-MgO·Al2O3系更具优越性。因为高温下MgO·Al2O3或Al2O3在MgO中的固溶一胶溶作用较MgO·Cr2O3或Cr2O3、尤其MgO·Fe2O3或Fe2O3弱得多,而MgO·Al2O3在1600℃以上高温蒸气压也比MgO·Cr2O3低。

因此,MgO-MgO·Al2O3系材料在温度波动时较为稳定,具有良好的抗热震性。

比较MgO-MgO·Al2O3与MgO-MgO·Cr2O3系统,在MgO/R2O3比例一定的情况下,可以推测,熔融MgO-MgO·Al2O3系材料,方镁石晶粒内的沉析尖晶石较少,而晶间尖晶石较多,而MgO-MgO·Cr2O3系材料则有较多的晶内沉析尖晶石和较少的晶间尖晶石。

显然,改变R2O3中各成分比例,则可调整尖晶石相的分布,改变显微结构。

3.镁铁铝尖晶石砖:

镁铁铝尖晶石砖主要应用于水泥窑烧成带,水泥窑烧成带用传统耐火材料多以镁铬质耐火材料为主,由于用后镁铬砖中可溶解于水中的剧毒六价铬会造成严重的环境污染。

寻找水泥窑的无铬化替代产品得到了专家的公认,氧化镁-铁铝尖晶石砖是由RHI公司于20世纪90年代提出的,它是将镁砂和预合成的铁铝尖晶石混合成型,在一定的工艺下高温烧成。

现在已被广泛地应用于水泥回转窑的炉衬,替代镁铬砖。

镁铝尖晶石的显微结构特征比较复杂,以镁砂显微结构和铁铝尖晶石显微结构的组合为主,镁砂和铁铝尖晶石界面之间通过Mg2+、Al3+、Fe2+离子间的相互扩散,紧密结合,实现材料的直接结合。铬镁砖与镁铬砖一样,其主要矿物组成都是尖晶石一方镁石。它也是以烧结镁砂和铬铁矿为主要原料,按适当比例制成的复合碱性耐火材料制品。其原料配比无明确规定,一般把络铁矿加入量小于50%的称为镁铬砖,50%或大于50%的称为铬镁砖。其生产工艺、性能特点和用途基本相近。



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