目前,製備鎂鋁尖晶石的常(cháng)用方法是固相反應(yīng)合成法(fǎ),即以氧化物、氯氧化物或碳酸鹽為原料,將原料混合壓坯後(hòu)在高溫下(大於1400℃)反應(yīng)製備尖晶石。呼和浩特鎂磚
電熔(róng)法是工業上另一種常用的合成尖晶(jīng)石的方法,此種方(fāng)法也存在能耗大(dà)等缺點。
而如溶膠一凝膠法、水(shuǐ)熱法等濕化學法雖然能在較低溫度(dù)下合成尖晶石,但(dàn)是其操作工藝複雜、所(suǒ)需(xū)設備昂貴、成本(běn)太高而無法滿足大規模工業生產的需要。
以呼和浩特鎂砂和鎂鋁尖晶石(shí)砂為原料生(shēng)產的鎂鋁尖(jiān)晶石磚,通常稱為鎂鋁(方鎂石一尖晶石磚)。用於生產方鎂石尖晶石磚的鎂砂原料,要求有盡量低(dī)的雜(zá)質(zhì)含量(尤其是CaO)。
國產燒結鎂砂MS95、MS97、MS97.5、DMS97的使用較普遍。采用尖晶石砂作顆粒料,以鎂砂作(zuò)細粉和部分顆粒料,按(àn)照鎂鋁磚(zhuān)的混煉、成形、燒成工藝生產,可製造出高(gāo)溫性能好,熱(rè)震穩定性(xìng)高(gāo)的產(chǎn)品。
鎂鋁尖晶石磚常用於水泥回(huí)轉(zhuǎn)窯、玻璃窯格子體、混鐵爐及耐火材料(liào)窯(yáo)爐中溫度變化大的區段。
2.鎂鋁鉻尖晶石磚:
鎂(měi)鋁鉻尖晶石磚體係即為方鎂石/鎂鋁(lǚ)鉻尖晶石係統:MgO-R2O3(Cr2O3、Al2O3)係統。
為便於比較(jiào)鎂鋁鉻製品的(de)生產,向MgO中引入Cr2O3多以鉻礦形式,製造過程常常是Cr2O3、Al2O3、Fe2O3這些(xiē)倍半氧化物相伴(bàn)出現。
首先(xiān),從耐高溫、抗渣性角(jiǎo)度(dù),在MgO-R2O3係統中,MgO-MgO·Cr2O3係具有優越性,這除(chú)了它(tā)有較高的共熔溫度(2350℃)外(wài),還在於Cr2O3在(zài)矽酸鹽液(yè)相中的較低溶解度。
眾所周知,較低(dī)的溶解度(dù)應有較(jiào)強的析晶能力,能有效(xiào)地降低晶格間界(jiè)麵能,使矽酸鹽液相趨於向昌粒間隙中移動呈孤立狀,易實現方鎂石晶粒間或通過鎂鉻尖(jiān)晶石搭(dā)橋的直接結合(hé),可(kě)有效提(tí)高(gāo)高溫強度和抑製熔渣滲透,提高抗渣性。
但Cr2O3揮發性比較高,高溫下,特別在(zài)真空條件下穩定性較差。
其次,從抗熱震性(xìng)這個角度,MgO-MgO·Al2O3係更具優越性。因為高溫(wēn)下MgO·Al2O3或Al2O3在MgO中的固溶一膠溶作用較MgO·Cr2O3或Cr2O3、尤其MgO·Fe2O3或Fe2O3弱得多,而MgO·Al2O3在1600℃以上高溫蒸氣壓也比MgO·Cr2O3低。
因此,MgO-MgO·Al2O3係材料在溫度波動時較為穩(wěn)定(dìng),具有良好(hǎo)的(de)抗熱震性。
比較MgO-MgO·Al2O3與MgO-MgO·Cr2O3係統,在MgO/R2O3比例一定的情況下,可以推(tuī)測,熔融MgO-MgO·Al2O3係材料,方鎂石晶粒內的沉析尖晶石較少,而晶間尖晶石較多,而MgO-MgO·Cr2O3係材料則(zé)有(yǒu)較多的晶內沉析尖晶石和較少的晶間(jiān)尖晶石。
顯然,改變(biàn)R2O3中各成分比例,則可調整尖晶石相的分布,改變顯微結構。
3.鎂鐵鋁尖晶(jīng)石磚:
鎂鐵鋁尖晶石磚主要應用於水泥窯燒成帶(dài),水泥窯燒成帶用傳統耐火材料多以鎂鉻質(zhì)耐火材料為主,由於用後呼和浩特鎂鉻磚中可溶解於水中(zhōng)的劇毒(dú)六價鉻會造成嚴重的環境汙染。
尋找水泥窯(yáo)的無鉻化替代產品得到了專家的公認,氧(yǎng)化(huà)鎂-鐵鋁(lǚ)尖晶石磚是由RHI公司於20世紀90年代提出的,它(tā)是(shì)將鎂砂和預合成的鐵(tiě)鋁尖晶石混合成(chéng)型,在一定的工(gōng)藝下高溫燒成。
現在已被廣(guǎng)泛地應用於水泥回(huí)轉窯的爐襯,替代鎂鉻磚。
鎂鋁尖晶石的顯微結構特征比較複雜,以鎂砂顯微結構和鐵(tiě)鋁尖晶石顯微結構的組合為(wéi)主,鎂砂和鐵鋁尖晶石(shí)界麵之間通過Mg2+、Al3+、Fe2+離(lí)子間的相互擴散,緊密結合,實現材料(liào)的直接結合。鉻鎂磚與鎂鉻磚一樣,其主要礦物組成都是尖(jiān)晶石一方鎂石。它也是以燒結鎂砂和鉻鐵礦(kuàng)為主要原料,按適當比例製成的複合堿(jiǎn)性耐火材料製品。其原料配(pèi)比無明確規定(dìng),一般把絡鐵(tiě)礦加入量小於50%的稱為鎂鉻磚(zhuān),50%或大於50%的稱為鉻鎂磚。其生(shēng)產工(gōng)藝、性能特點和用途基本相近(jìn)。
上一(yī)篇:呼和浩特直接結合鎂鉻磚