目前,製備鎂(měi)鋁尖晶石的常用方法是固相反應合成法(fǎ),即以氧化物、氯氧化物或碳酸鹽為原料,將原(yuán)料混合壓坯後在高溫下(大於1400℃)反應製備尖晶石。廊坊鎂磚
電熔法是工業(yè)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等缺點。
而如溶膠一凝膠法(fǎ)、水熱法等濕化學法雖然能在較低溫度下合(hé)成尖晶石,但是(shì)其操作工(gōng)藝複雜、所需(xū)設備昂貴、成本太高而無法滿足大規模工業生產的需要。
以廊坊(fāng)鎂砂和鎂鋁尖晶石砂為原料生產的鎂鋁尖晶石磚,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(qiú)有盡量低的雜質含量(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(shí)砂作顆粒料,以鎂砂作細粉和部分顆粒料,按照鎂鋁磚的混(hún)煉、成形、燒成工(gōng)藝生產,可製造出高溫性能(néng)好,熱震穩定性(xìng)高的產品。
鎂(měi)鋁(lǚ)尖晶石磚(zhuān)常(cháng)用於水泥回轉窯、玻璃窯格子體、混鐵爐及耐火材料窯爐中溫度變化大的區段。
2.鎂鋁鉻尖晶石磚:
鎂鋁鉻(gè)尖晶石磚體係即為方鎂石/鎂鋁鉻尖(jiān)晶石係統:MgO-R2O3(Cr2O3、Al2O3)係統(tǒng)。
為便於比較鎂鋁鉻(gè)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(wēn)、抗(kàng)渣性角度,在MgO-R2O3係統中,MgO-MgO·Cr2O3係具(jù)有優越(yuè)性,這除了它有較高的共熔溫度(2350℃)外,還在於Cr2O3在矽酸鹽液相中的較低溶解度。
眾所周知,較(jiào)低的溶(róng)解度應有較(jiào)強的析晶能力,能有效地降低晶格間界麵能,使矽酸鹽液相(xiàng)趨於向昌粒間隙(xì)中移動呈孤(gū)立狀,易實(shí)現方鎂(měi)石晶粒(lì)間或通過(guò)鎂鉻尖晶石搭橋的直接結合,可(kě)有效提高高(gāo)溫強度和抑製熔渣滲透,提高抗渣性。
但Cr2O3揮發性比(bǐ)較高(gāo),高溫下,特別在真空條件下穩定性較差(chà)。
其次,從抗熱震性這個角度,MgO-MgO·Al2O3係更具優越(yuè)性。因為高溫下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(ér)MgO·Al2O3在1600℃以上高溫蒸氣壓也比MgO·Cr2O3低。
因此,MgO-MgO·Al2O3係(xì)材(cái)料在(zài)溫度波動時較為穩定,具有良好(hǎo)的抗熱(rè)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(yǐ)推測,熔融MgO-MgO·Al2O3係材料,方鎂石(shí)晶粒內的沉析尖晶(jīng)石較少,而晶(jīng)間尖晶石較多,而(ér)MgO-MgO·Cr2O3係材料則有較多(duō)的(de)晶內沉析尖(jiān)晶(jīng)石和較少的晶間尖晶石。
顯然,改變R2O3中各(gè)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(lǚ)尖晶石磚(zhuān):
鎂鐵鋁尖晶(jīng)石磚主要應用於水泥窯燒成帶,水泥窯燒成帶用傳統耐火材料多以鎂鉻質耐火材(cái)料(liào)為主(zhǔ),由於(yú)用後廊坊鎂(měi)鉻磚中可溶解於水(shuǐ)中的(de)劇毒六價鉻會造成嚴重的環境汙染(rǎn)。
尋找水泥窯的(de)無鉻化替代(dài)產品得到了專家的公認,氧化鎂-鐵鋁尖(jiān)晶石(shí)磚(zhuān)是由RHI公司於20世紀90年代提出的,它是將鎂砂和預合成的(de)鐵鋁尖晶石混合成型,在一定的工藝下高溫燒成。
現在已(yǐ)被廣泛(fàn)地應用於水泥回轉窯的爐襯,替代鎂鉻磚。
鎂鋁尖晶石(shí)的顯微結(jié)構特征比較複雜,以鎂砂顯微結構和(hé)鐵鋁尖晶石顯微結構的組合為主,鎂砂和鐵鋁尖晶石界麵之間(jiān)通過(guò)Mg2+、Al3+、Fe2+離子間的相互(hù)擴散,緊密結合,實現材(cái)料的直接結合(hé)。鉻鎂磚與(yǔ)鎂鉻磚一樣(yàng),其主要礦物組成都是尖晶石(shí)一方(fāng)鎂石。它也是以燒結鎂砂和鉻鐵礦為主要原料,按適當比例製(zhì)成(chéng)的複合堿性耐火材料製品。其原料配比無明確規定,一般把絡鐵礦加入量小於50%的(de)稱為鎂(měi)鉻(gè)磚,50%或大於50%的稱為鉻鎂磚。其生產工藝(yì)、性能特點和用途基本相近。
上一(yī)篇:廊坊直接結合鎂鉻磚(zhuān)