目前,製備鎂鋁尖晶石的常用方法是固相反應合成法,即以氧化物、氯氧化物或(huò)碳酸鹽為原料,將原料混合壓坯後在高溫下(大於1400℃)反應製備尖(jiān)晶石。遼寧鎂磚(zhuān)
電熔法(fǎ)是工(gōng)業上另一種常用的合成尖晶石的方法,此種方法也存在能耗大(dà)等缺點。
而(ér)如溶(róng)膠一凝(níng)膠法、水熱法(fǎ)等濕化(huà)學法雖然能在較(jiào)低溫度下合成(chéng)尖晶石(shí),但是其(qí)操作工藝複雜、所需設備昂(áng)貴、成本太高而無法滿足大規模工業生產的需要。
以遼寧鎂砂(shā)和鎂鋁(lǚ)尖晶石砂為原料生產的鎂鋁尖(jiān)晶石磚,通常稱為鎂鋁(方鎂石一尖晶石磚)。用於生產(chǎn)方鎂石尖晶石磚的鎂砂原料,要求有盡量(liàng)低的雜質(zhì)含量(尤其是CaO)。
國產燒結鎂砂MS95、MS97、MS97.5、DMS97的使用較普遍(biàn)。采用尖晶石砂作顆粒料,以鎂(měi)砂作細粉和部分顆(kē)粒料,按照鎂鋁磚的混煉、成形、燒成工藝生產,可製造出高溫性能好(hǎo),熱震穩定性高的產品(pǐn)。
鎂鋁尖(jiān)晶石磚常用於水泥回轉窯、玻(bō)璃窯格子體、混鐵爐及(jí)耐火材料(liào)窯爐中溫度變化大(dà)的區段。
2.鎂鋁鉻尖晶石磚:
鎂鋁鉻尖晶石磚體係即為方鎂石/鎂鋁(lǚ)鉻尖晶(jīng)石係統(tǒng):MgO-R2O3(Cr2O3、Al2O3)係(xì)統。
為便於比較鎂鋁鉻製品的生產,向MgO中引入Cr2O3多以鉻礦形式,製造過程常常是Cr2O3、Al2O3、Fe2O3這些倍半氧化物相伴出現。
首先,從耐高溫、抗(kàng)渣性角度,在MgO-R2O3係統中,MgO-MgO·Cr2O3係具有優越性,這除了它有較高的共熔溫度(2350℃)外,還在於Cr2O3在矽酸鹽液相中的(de)較(jiào)低溶(róng)解度。
眾所周(zhōu)知,較低的溶解度應有(yǒu)較(jiào)強的析(xī)晶能力,能有效地降低晶格間界麵能,使矽酸鹽液相趨於向昌粒間隙中移動呈孤立狀,易(yì)實(shí)現方鎂石晶粒間或通過鎂鉻尖晶石搭(dā)橋的直接結合,可(kě)有效提高(gāo)高溫強度和抑(yì)製熔(róng)渣(zhā)滲透,提高(gāo)抗渣性。
但Cr2O3揮發性比較高(gāo),高溫下(xià),特別在真空條件下穩定性較差。
其次,從抗熱震性這個角度,MgO-MgO·Al2O3係更具優越性。因為高溫下MgO·Al2O3或Al2O3在MgO中的固溶一膠溶作(zuò)用較MgO·Cr2O3或Cr2O3、尤(yóu)其MgO·Fe2O3或(huò)Fe2O3弱(ruò)得多(duō),而(ér)MgO·Al2O3在1600℃以(yǐ)上高溫蒸(zhēng)氣壓也比MgO·Cr2O3低。
因此,MgO-MgO·Al2O3係(xì)材料在溫度波動時(shí)較為穩定,具(jù)有良好的抗熱震性。
比較MgO-MgO·Al2O3與MgO-MgO·Cr2O3係統,在(zài)MgO/R2O3比(bǐ)例一定的情況下,可以推測,熔融MgO-MgO·Al2O3係(xì)材料,方鎂石晶粒內的沉析尖晶石較(jiào)少,而晶間尖晶石較多(duō),而MgO-MgO·Cr2O3係材料則有較多的晶(jīng)內沉析尖晶石和較少的(de)晶間尖晶石。
顯然,改變R2O3中各成分比例,則可調整尖(jiān)晶石相的分布,改變顯微結構。
3.鎂鐵鋁尖晶石磚:
鎂鐵(tiě)鋁尖晶石磚主要應用於水泥窯燒成帶(dài),水泥窯燒成帶(dài)用傳統耐火材料多以鎂鉻質耐火材(cái)料為主,由於用後遼寧鎂鉻磚中可溶解於水中的劇毒六價(jià)鉻會造成嚴重的環境汙(wū)染。
尋找水泥窯的無(wú)鉻化替(tì)代產品得到了專家的公認,氧化鎂-鐵鋁尖晶石磚是(shì)由RHI公司於20世紀90年(nián)代提出的,它是將鎂砂和預合成的鐵鋁尖晶石混合成型,在一定的工藝下高溫燒成。
現在已被廣泛地應用於水(shuǐ)泥回轉窯的爐(lú)襯,替代鎂鉻磚。
鎂鋁尖晶(jīng)石的顯微結構特(tè)征比較複雜(zá),以鎂(měi)砂顯微結構和鐵鋁尖晶石(shí)顯微結(jié)構的組合為(wéi)主,鎂砂和鐵(tiě)鋁尖晶石界麵(miàn)之間通過Mg2+、Al3+、Fe2+離子間的相互擴散,緊密結合,實(shí)現材料的直接結合。鉻鎂磚與鎂鉻磚(zhuān)一樣,其(qí)主要礦物組成都是尖(jiān)晶石一方鎂石。它(tā)也是以燒結鎂砂和鉻鐵礦為主要原料,按適當比例製(zhì)成的複合堿(jiǎn)性(xìng)耐火材料製品。其原料配比無明確規定,一般把絡鐵礦加入量小於50%的稱為鎂鉻磚,50%或大於50%的(de)稱為鉻鎂磚。其(qí)生產工藝、性能特點和用途基本相(xiàng)近。
上一篇:遼寧直接結合鎂鉻磚