白雲石質耐火材料

白雲石質耐火材料是以白雲石為主要原料，氧化鈣和 氧化鎂為主要成分的鹼性耐火材料。 其中氧化鈣含量40%～60%，氧化鎂含量 30%～40%。按化學礦物組成分兩大類：①含遊離石灰的白雲石質耐火材料。組成中含有難於燒結的活性氧化鈣，極易吸潮粉化，又稱不穩定或不抗 水白雲石質耐火材料。包括冶金白雲石砂、焦油瀝青白雲石磚、輕燒油浸白雲石磚、燒成油浸白雲石磚、半穩定性白雲石磚等。在鍊鋼中可作鹼性氧化轉爐爐襯、盛鋼桶內襯等；②不含遊離石灰的白雲石質耐火材料。組成中氧化鈣全部呈結合態，不會因水化而粉散，也稱穩定性或抗水性白雲石質耐火材料。用於平爐爐牆和爐底、迴轉窯燒成帶等。 ^[1] 

其礦物原料主要是白雲石。其理論組成為CaCO₃MgCaO₃。當白雲石中CaO/MgO接近1.39時，化學組成基本和白雲石理論成分相符。當CaO/MgO小於1.39時，稱為鎂質白雲石。如果MgO含量過高，則稱為白雲石質菱鎂礦（高鎂白雲石），這是白雲石和菱鎂礦的混合物，如果Ca0含量過高，則稱為白雲石質石灰石。

白雲石在加熱煅燒時的燒結性能及其煅燒產物的耐火度等性能，取決於白雲石的礦物成分、結構構造以及雜質礦物的種類和分佈情況。燒結白雲石在達到平衡的條件下，其所含礦物成分及熔點，如圖《燒結白雲石化合物所含成分和熔點》所示。

白雲石中CaO含量的增加，能提高白雲石質耐火材料的耐火度，而倍半氧化物含量的降低，則能提高製品的荷重軟化温度。對於抗水性白雲石質耐火材料，MgO含量的增加，能顯著地提高其耐火度。

白雲石中的Al₂O₃、Fe₂O和SiO₂等雜質，在煅燒過程中容易生成易熔的鐵鋁酸四鈣、鐵酸二鈣和鋁酸三鈣等低熔點礦物。這對白雲石質耐火製品的耐火度和高温機械強度等均有不利影響。因此，對於白雲石中的化學組成在使用中應有技術要求。按我國標準，耐火材料用白雲石可分三級。

從改進白雲石磚的使用性能（耐火度、荷重軟化點及抗渣性等）來看，要求SiO₂、Al₂O₃和Fe₂O₃等雜質的含量達到最低限度。但是，因為雜質煅燒產生的低熔點相的適當存在，將會改善白雲石的燒結程度，促進CaO、MgO的生畏和長大，所以還是希望有一定含量的雜質。一般其化學組成要求範圍：CaO26%～35%，MgO17%～24%．SiO₂1%～5%，Al₂O₃ 0.506～396，Fe₂O₃ 0.126～3.6。 ^[1] 

將石灰石粗碎至150mm，並篩除30～50mm以下的細渣。無煙煤或焦炭要求粒度在50mm以下，其中所含低熔點灰分不宜過多，其無煙煤或焦炭的加入量為石灰石的7.5%～8.5%(重量)。將經篩選的石灰石及燃料定時、定量由窯頂加入窯內，於900～1200℃煅燒，再經冷卻即得成品。在煅燒工序副產二氧化碳。其化學方程式為：CaCO₃→CaO+CO₂↑。 ^[2] 

將其煮沸驅除乾淨CO₂。向熱溶液中加入石灰乳，過濾除去Cu、Fe、Mg等氫氧化物沉澱，加熱濾液當其接近沸騰時通入CO2產生Ca(HCO₃)₂，Ca(HCO₃)₂的量相當於加入的Ca(OH)₂的量。煮沸該溶液，Ca(HCO₃)₂即分解成碳酸鈣沉澱，並攜帶痕量的Fe。濾液中的Ca(NO₃)₂經冷卻後加入1/3體積的濃氨水和濃的（NH₄）₂CO₃則另有CaCO₃沉澱下來。將CaCO₃沉澱洗滌乾燥，放在石英坩堝中在電爐上灼燒即得純的氧化鈣。若要製得高純氧化鈣，則應先將高純硝酸鈣與高純碳酸銨合成碳酸鈣：將沉澱精製後，先於烘箱中烘乾，再經灼燒 （ 控制温度逐漸升高），於1000℃恆温8h，取出稍冷後，乾燥保存，製得的產品為99.999%的高純氧化鈣。 ^[2] 

這種磚一般是採用純度適宜、燒結良好的白雲石砂作為粗顆粒，配鎂砂細粉，再加入適當的結合劑而製得。生產上一般採用焦油和瀝青作為結合劑，成型後即為焦油白雲石磚。

為了提高焦油白雲石磚的使用壽命，必須注意減少製品的雜質含量（尤其是R₂O₃含量），提高碳素組分的含量，同時提高製品的密度和強度。國內外的生產實踐表明，採用瀝青結合荊（殘碳量為44.8）比焦油能提高磚的強度並增加製品的殘碳量，從而可以提高製品的使用壽命。在300℃～350℃對焦油白雲石磚進行低温熱處理4小時，熊提高其強度和抗水化性。這樣熱處理的產品如再一次浸潰焦油，可以提高製品的體積密度和延長存放時間。這就是輕燒油浸焦油白雲石磚。

焦油結合的白雲石磚其粗顆粒是冶金白雲石砂，細粉是鎂砂，因此其巖相特徵要加以區分。前者主要組成為氧化鈣和方鎂石，其次有少量的硅酸三鈣、硅酸二鈣等；後者則以方鎂石為主，並有少量橄欖石。就其整體來説，是以含有遊離CaO的“白雲石’’顆粒為骨架，被焦油或瀝青和鎂砂或白雲石的細粉所膠結。所以在巖相分析時要充分注意其粗細顆粒的均勻分佈的程度，也要注意其焦油或瀝青充填膠結的緻密程度和加入量是否適中。 ^[1] 

半穩定性燒成白雲石磚其粗顆粒使用白雲石砂，細粉使用鎂砂，加入2～4%有機結合劑，然後成型、燒成。燒成後再浸漬焦油。這種磚的巖相特點基本上和焦油白雲石磚相同，只是其結晶顆粒普遍有所長大。

燒成後再浸以焦油，可以明顯地提高轉爐白雲石磚的耐浸蝕性。這是因為焦油中的碳，很難被爐渣潤濕，且能使爐渣中的氧化鐵還原，從而抑制了爐渣和磚之間的反應。所以對於原磚要注意其焦油侵入的深度和均勻分佈的程度。 ^[1] 

此種磚分成焦油結合的不燒磚和高温燒成磚兩種。其製品的質量與合成鎂贗白雲石砂的礦物組成有明顯的關係。合成鎂白雲石砂呈全品質粒狀結構，緻密構造。主要組成礦物為方鎂石，其次為氧化鈣，尚有少量的硅酸三鈣。方鎂石呈顆粒狀，其間多為直接結合的骨架，顆粒大小為0.01～0.03毫米，含量約佔70%多。氧化鈣也呈粒狀，大小和方鎂石相似，均勻分佈在方鎂石直接結合骨架的空隙之中，多為孤立狀態存在，含量約佔20%，硅酸三鈣也呈顆粒狀，晶粒大小約0.05～0.06毫米，含量<10%，填充在上述礦物的空隙之中。用這種合成鎂質白雲石砂製成的燒成磚，雖然尚可保留有原始顆粒的輪廓，但其礦物組成則趨於均勻化。 ^[1] 

1.運輸注意事項：起運時包裝要完整，裝載應穩妥。運輸過程中要確保容器不泄漏、不倒塌、不墜落、不損壞。嚴禁與易燃物或可燃物、酸類、食用化學品等混裝混運。運輸時運輸車輛應配備泄漏應急處理設備。雨天不宜運輸。

2.儲存注意事項：儲存於陰涼、通風的庫房。庫內濕度最好不大於85%。包裝必須完整密封，防止吸潮。應與易（可）燃物、酸類等分開存放，切忌混儲。儲區應備有合適的材料收容泄漏物。