鎂鋁（lǚ）尖晶石砂是以氧化鎂和三氧化（huà）二鋁為原料，經高溫煆燒合成的尖晶石質耐火材（cái）料。該原（yuán）料在自然界發現極（jí）少，工業用的鎂鋁尖（jiān）晶石幾乎全（quán）是人工合成的。合成鎂鋁尖晶（jīng）石MgOAl2O3的（de）理論化學組成為MgO28.3%，Al2O371.7%，熔點為2135℃，具有耐高溫，熱穩定性（xìng）好，抗（kàng）渣性強，熱（rè）膨脹係數小（xiǎo）等（děng）優點，是一（yī）種優質耐火原料。

鎂（měi）鋁尖晶（jīng）石為等軸（zhóu）晶係、立（lì）方體、八麵體所構成的八麵體晶形，無解理、熱震性好。MgAlO4同MgO和Al2O3相比，膨脹係數低，熱導率小，並隨溫（wēn）度上升而下（xià）降。另外（wài），由於MgAlO4生成中的MgO和Al2O3在氣氛變化時（shí）不發生變化，所（suǒ）以它與FeCr2O4相比，在氧化還原氣氛中十分穩定。鎂鋁尖晶石砂的人工合成（chéng）方法是用工業氧（yǎng）化鋁或高純度鋁礬土和輕燒氧化鎂為原料，按要求的配比（bǐ）加（jiā）入，經細（xì）磨、混勻、成球、在回轉窯或豎窯中經（jīng）1800℃以上高（gāo）溫煆燒，或上述原（yuán）料按一定配比，在電弧爐（lú）中的（de）2200℃左右的高溫熔融而（ér）合成電（diàn）熔鎂鋁（lǚ）尖晶石砂。

燒結法

燒（shāo）結鎂鋁尖晶石砂比電熔鎂鋁尖晶石砂經濟，而且在許多情況（kuàng）下，能夠代（dài）替電熔鎂鋁尖晶石砂，燒結鎂鋁尖晶（jīng）石的（de）工藝有兩種：其一是根（gēn）據燒結（jié）程度，將（jiāng）選（xuǎn）定Al2O3、MgO、水和結合劑磨細，並在筒磨機中混合後（hòu）成型並幹燥，再於回轉窯內強化燒結。另（lìng）一種工藝是將（jiāng）Al2O3和MgO按所確定的比例共同（tóng）細（xì）磨(或（huò）者（zhě）各自磨（mó）細後再混合)，混合料幹粉成球，再於回轉窯內強化（huà）燒（shāo）結。其強化燒結的溫度（dù）應在1900℃以上。

在燒結尖晶石中，有活（huó）性MgO均勻分布在尖晶石顆粒之中，但在顆中觀察到了很多的微孔，在微孔中析出了矽酸鹽，燒結尖晶石可采用氫氧化鋁、煉燒氧化鋁、片狀氧化鋁和電熔氧化鋁作為氧化鋁原料，而采用碳酸鎂、氫氧化鎂和（hé）燒結氧化鎂作為氧（yǎng）化鎂原料。試（shì）驗結果表（biǎo）明，生產燒結尖晶石最適合的原料是工業氧化鋁和燒結（jié）氧化（huà）鎂，其中，原料細（xì）磨粒度是關鍵的工藝參數。將配料共同細磨、壓球，在（zài）1750℃以上的（de）溫度煆燒可以獲得（dé）性能優良的（de）鎂鋁尖晶石砂。控製（zhì）合理的煆燒鎂鋁尖晶石砂的配（pèi）料，可以使其主（zhǔ）晶相為細小（xiǎo）的鎂鋁尖晶石晶體，並形（xíng）成巢狀網絡結（jié）構，其間有少量的方（fāng）鎂石（shí）晶體。

電熔法

在生產電熔鎂（měi）鋁尖晶石時，一般采用拜爾（ěr）(Bayer)法生產的Al2O3與高純MgO按尖晶石的理論（lùn）組成混合，也可以使（shǐ）用其他來源的氧化鋁和MgO作原料，混合料中MgO含量可以在35%50%之內選定。因為混合料（liào）中MgO含量過高或偏低都會使熔化不佳（jiā），由（yóu）於黏度高而使熔體難於澆注，加（jiā）入鉻礦對熔體和澆注均無副作用。通常混合料在可傾式（shì）電爐或者漩渦熔化爐中熔化熔融混合（hé）物固化-破碎成電熔鎂鋁尖（jiān）晶石原料（liào）。采（cǎi）用漩渦熔化爐可以（yǐ）熔製各種配方的電熔鎂（měi）鋁尖晶石（shí），它是將選定比例的（de）混合料在該爐內加熱到高於熔化（huà）溫度150250℃(熔池（chí）內的極限溫度為2300℃)，所以可以熔（róng）煉熔點不高於21002150℃的熔（róng）體材料，電熔塊的不同位（wèi）置，其結構是不同的，一般是上部和周邊（biān）的蜂窩形氣孔數量多，其中符合（hé）理論組成的（de）尖晶石熔塊的氣孔率更大，但含（hán）有過量MgO和加入Cr2O3(一般以鉻礦（kuàng）形式加入)的熔塊（kuài）的氣孔率較低。因此，生產電熔（róng）尖晶石工藝的關鍵是如何獲得具有均勻結構的產品，同時適（shì）當地排除氣孔以減少產（chǎn）品的氣孔率偏析。

此外，加入Cr2O3的另一個（gè）優點是可以提高熔融材料的（de）耐（nài）火度。符合理論組成的混合料（liào）熔體澆注到金屬（shǔ）膜（mó）內，結晶成塊後形成尖晶石，尖晶石含量在（zài）80%95%以上，其餘為矽酸鹽（yán）和（hé）玻璃狀物質。結晶塊中還存在二次尖晶石。在高（gāo）於更低共熔點溫度下結晶的無雜質尖晶石稱為一（yī）次尖晶（jīng）石;在低於（yú）更低共熔點溫度下結晶的尖晶（jīng）石（shí）(有方鎂石夾雜（zá）)固熔體稱為二次尖晶石。通常，二次尖晶石在熔塊的上部結晶，而一次尖晶石則（zé）主要在熔塊下部結晶（jīng）。有Cr2O3時則發現晶格（gé）明顯畸變，說明（míng）Cr2O3按置換型熔於（yú）尖晶石的晶格之（zhī）內。通過控製出爐熔體的冷卻速度可以製得結晶程（chéng）度不同的電熔（róng）鎂鋁尖晶（jīng）石(其中有的晶體（tǐ）結構缺陷較高)，用結構缺陷較（jiào）高的尖晶石生產鎂鋁尖晶石製品時可保證在燒成時具有所要求的燒結活性。電熔鎂鋁尖晶石的一（yī）個重要特征是在發育很大的（de）結晶中，觀（guān）察到呈帶狀解理，並沿該解理麵析出了活性的MgO。

以鎂鋁尖晶石為主（zhǔ）體（tǐ）原料的尖（jiān）晶石耐火材料，如：方鎂石尖晶石磚、尖晶（jīng）石（shí）方鎂石磚、尖晶石磚等已應用在鋼鐵、水泥、玻璃等工（gōng）業部門，並（bìng）不斷開發新（xīn）的領域。

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