鎂磚及鎂(měi)矽磚的組成鎂磚是用大於87%的燒結鎂石作(zuò)原(yuán)料(liào),製品(pǐn)中(zhōng)以方鎂石為主晶相,還有複合尖(jiān)晶石、鈣鎂(měi)橄欖石、鎂橄欖石以及少量玻璃相的堿性耐火材料。鎂磚抗堿(jiǎn)性強, 抗酸性弱(尤其對B2O3有(yǒu)很強的助熔作用,在鎂磚中千分(fèn)之幾的B203在 1200~1250℃下(xià)能使鎂磚的抗蠕變性能(néng)變差),由於它的(de)基質結合成分主要(yào)是CMS-M2S係統(tǒng),故其導熱性能良好但隨溫度升高而變差,熱(rè)容量(liàng)隨溫度升高而(ér)增大,耐火度高(一(yī)般高(gāo)於2000℃).但其(qí)荷重軟化溫度隻有l550℃左右,杭熱振性差。鎂磚的一些重要性質主要取(qǔ)決於原料的特性(xìng)、製品中所形成(chéng)的礦物組成和顯飯結構,同時與製品的致密度有密切關係。
鎂矽(guī)磚用的原(yuán)料主要是(shì)高矽型菱鎂礦中Si02含董達5%~11%左右的高矽鎂石。
(1)所用原料及生產工(gōng)藝
將鎂砂原料粉碎成顆(kē)粒料和粉料(liào),按一定的配比配料後,加入結合劑混(hún)練成泥料,然後經(jīng)成(chéng)形、幹燥、燒成等工序製成燒成(chéng)鎂磚。眢通鎂磚的燒成(chéng)溫度一般為 1500~1650℃,高純鎂磚的燒(shāo)成溫度則高(gāo)達1700~1900℃. 化學結合鎂磚生產工藝基本相同,隻(zhī)是采用化學結(jié)合劑結合無須高溫燒成,僅需適當的低溫熱處理即可製成不燒(shāo)鎂磚(zhuān)。
(2)鎂磚的性質及使用注意事項
鎂磚的抗水化性較差(chà),遇水易水化,並產生裂紋,降低其強度。因此,在貯運時要注(zhù)意防潮、防雨雪。
鎂鉻磚的組成
鎂鉻(gè)磚是(shì)含MgO55%-80%, Cr203 8%-20%的堿性耐火製(zhì)品,以方鎂石和複合尖晶石XO·Y2O3為主晶相,其中XO主要是MgO、FeO;Y203主要是Cr203、Al203,Fe203 。其中XO和Y2()3的摩爾數相等,多餘的Y203固溶於複合尖晶石中。還有少量的矽酸鹽相(鎂(měi)橄欖石和鈣鎂橄欖石)。
所用原料及(jí)生產工藝
鎂鉻磚以優質燒結鎂砂和鉻鐵礦(Cr203 30%-15 % , CaO 1%-5%)為主要原料。鎂銘磚的生(shēng)產工(gōng)藝與鎂磚大體(tǐ)相似。不燒鎂銘磚用無機鎂鹽溶液作結合(hé)劑。燒成過程中(zhōng)由於MgO和CrO3、Al2O3或(huò)鐵的氧化物反應生成尖晶石(shí)時的膨脹而引起的(de)鬆散效應,可采用預先合成的鎂銘砂製磚,必須(xū)在1600℃以上(shàng)的(de)氧化氣氛下燒成。如果氣氛性質有(yǒu)變化(huà),鉻鐵礦中的Fe203受氧化還原反應影響,形成鐵的各價氧化物。同時Cr203也(yě)還(hái)原產(chǎn)生不同價化合物。在反複反(fǎn)應下,造成磚的損壞, 所以盡可能(néng)采用高MgO低Cr203的製品。
根據製品所用原料和工藝特點,可分為熔(róng)鑄鎂銘(míng)磚、直接結合鎂銘磚、矽(guī)酸鹽結(jié)合鎂(měi)銘磚、再結合鎂恪(kè)磚、半(bàn)再結合鎂輅(lù)磚、預反應鎂銘磚和不燒鎂銘磚。
01熔鑄鎂銘磚
熔鑄鎂銘磚是以鎂砂和鉻礦為原料經電熔、澆(jiāo)注製得的耐(nài)火製品。其特征(zhēng)是氣孔較大且孤(gū)立存在,製品致密、強度高、耐腐蝕、對(duì)溫度變化敏感。鎂(měi)銘磚的化學性質呈(chéng)堿性,與鎂磚和輅磚相比,抗熱振性好,高溫下體積穩定,荷(hé)重軟化溫度高。
02直接結合鎂輅磚
直接(jiē)結合鎂銘磚是由燒結鎂砂和鉻鐵礦配合製得。要求原料的Si02含量較低,在l700℃以(yǐ)上的高溫下燒成,使方鎂石和鉻鐵(tiě)礦顆粒間形成直接結合。直接結(jié)合鎂(měi)鎔磚的典型理化性能為:MgO 82.61%, Cr203 8.72%, SiO2 2.02%, 顯(xiǎn)氣孔率15%, 體積(jī)密度3.08g/cm3 。耐壓強度59.8MPa, 荷重軟化溫度1765℃,抗熱振性1100℃水冷(lěng))14次, 抗折(shé)強度8.33MPa。
03矽酸鹽結合鎂銘(míng)磚
矽酸鹽結合鎂鉻磚足以燒結鎂砂和鉻礦為原料,按適當比(bǐ)例配合(hé)、高溫燒成製得。製品礦物組成為(wéi)方鎂石、尖晶石和少量矽酸鹽(yán)。生產矽酸鹽結合鎂銘磚以製磚鎂砂和一般耐(nài)火級鉻礦為原料,鎂砂中Si02<4%, Mg0>90%, 銘礦中Cr203 32%-45%,以亞硫酸鹽為結合劑、混練成形後,在1600℃左右燒成。為防(fáng)止製品在燒成時產生異常膨脹,窯內必須保持弱氧(yǎng)化氣(qì)氛。製品的化學成(chéng)分:Si02 2.98%-4.50%, MgO 61.75%-72.69%,Cr203 10.04%-14.90%。物理性能:顯氣孔率18%-21%, 常溫耐壓強度 36.1-50.OMPa, 荷重軟化溫度 16001640℃。
04再結合(hé)鎂鉻磚和(hé)半再結合鎂鉻磚
再結(jié)合鎂鉻磚是以電熔鎂鉻砂為原料經再燒結而製(zhì)得。電熔鎂鉻砂燒結性差,製品為氣孔分布均勻的細粒基質,並(bìng)具有微小裂紋,對溫度急變的敏感性優於熔鑄磚。製品高溫性能介於熔鑄(zhù)磚和直接結合磚之間。再結合鎂銘磚的典型理化性能為:MgO 68%, Cr203 15%, SiO2 3%, 顯氣孔率14%. 體(tǐ)積密(mì)度3.20g/cm3, 耐壓(yā)強度52.8MPa, 荷重軟(ruǎn)化(huà)溫度1740℃, 抗折強(qiáng)度7.86MPa。
半再結合鎂鉻磚(zhuān)是由電熔鎂鉻砂和鎂砂、鉻(gè)鐵礦或預反應鎂鉻砂製得。製品(pǐn)具有再結合鎂(měi)鉻(gè)磚和直接結合鎂鉻磚或預反應鎂銘(míng)磚的部分特點。半再結合鎂銘磚的典型理化性能(néng)為:M
gO 71.58%, Cr2O3 16.45%, Si02 2.75%, 顯(xiǎn)氣孔率13%. 耐壓強度46.7MPa, 荷重軟化溫度l760℃, 抗折強(qiáng)度9.09MPa。
05預反應鎂(měi)鉻磚 預反應鎂鉻磚是采用全部或(huò)部(bù)分預反應鎂鉻砂製得。生產成本(běn)低於再結合鎂鉻(gè)磚。鎂砂-鉻鐵礦之間的部分反(fǎn)應在熟(shú)料煆燒時完成,所以製品的顯氣孔率較組成相(xiàng)當的直接結合磚低. 高溫強度高。預(yù)反應鎂鉻磚的典型組成為:MgO 62.8%, Cr203 15.3%, Si02 3.25%, 顯氣孔(kǒng)率17%,耐壓強(qiáng)度51.3MPa, 荷重軟化溫度1650℃。 06不燒鎂(měi)鉻磚 不(bú)燒鎂鉻磚是由燒結鎂砂和鉻鐵礦為原料,加入少量化(huà)學結合劑(jì),在較低溫度(dù)下熱處理,使製品硬化而製成。有的在常溫下即可使製品硬化, 有的需加熱至適(shì)當溫度才能使製品具有一定(dìng)強度,製(zhì)品在(zài)高溫下使用時、形成陶瓷結合(hé)或(huò)耐高溫相。不燒鎂鉻磚的典型組成為:MgO 52.73%, Cr203 18.08%、 Si02 5.0%, 顯氣孔率10.9%, 耐壓強度58MPa,荷重軟化溫度1520-1530℃。