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鎂鋁磚

鎖定
鎂鋁磚是指用鎂砂和工業氧化鉛或礬土為原料,經粉碎、成形,在1600℃左右燒製而成的一種鹼性耐火材料。耐火度大於2000℃,耐急冷急熱性能較鎂磚為好,並能耐鹼性爐渣的侵蝕。用於砌築鍊鋼鹼性平爐和電爐的爐頂等。 [1] 
中文名
鎂鋁磚
外文名
magnesia-alumina brick
原    料
鎂砂和工業氧化鉛(或釩土)
特    點
熱震穩定性好等
應    用
砌築鍊鋼鹼性平爐和電爐的爐頂等
學    科
冶金學

目錄

鎂鋁磚簡述

鎂鋁磚以方鎂石為主晶相,以鎂鋁尖晶石為基質,以抗熱震性優於鎂磚而見長。為改善鎂磚的抗熱震性,在配料中引入氧化鋁或鋁礬土熟料細粉,形成鎂鋁尖晶石基質,從而製成鎂鋁磚。鎂鋁磚的特點是抗熱震性好,荷重軟化温度高,荷重軟化温度在1580℃以上,耐玻璃侵蝕性好。隨着
含量的增加,磚的顯氣孔率提高。但當
含量小於10%時,磚仍較緻密,顯氣孔率可達14%,一般為15%~18%。
鎂鋁磚從1000℃開始出現塑性流動,至1200℃時已較顯著,1300℃時流動加速,這些均與鎂鉻磚相近而不同於鎂磚,且比鎂磚開始迅速流動温度高100~200℃。當氧化鋁加入量小於15%時,鎂鋁磚與氧化鐵作用不產生膨脹,加入量達15%時呈現微膨脹;20%時則較明顯;28%時膨脹嚴重。 [2] 

鎂鋁磚組成

鎂鋁磚是含MgO為85%左右,
為5%~10%的尖晶石型(
鹼性耐火材料。鎂鋁磚的晶相組成以方鎂石為主,鎂鋁尖晶石為基質(鎂鋁尖晶石代替鎂磚中的鈣鎂橄欖石成為方鎂石的結合劑)。尖晶石聚集在結晶後生成晶體網絡,從而使磚體結構緊密。由於製作時不使用粗大顆粒的骨料,整個磚體結構均勻,氣孔分散。
MgO與
有一定的互溶性,在共熔點為1995℃,以方鎂石為主的固溶體含
18%;以
為主的固溶體含MgO 39%。温度下降時,彼此的互溶度降低;1700℃時方鎂石約固溶為3%;至1500℃,MgO與
兩者完全脱溶。 [2] 

鎂鋁磚特點

鎂鋁磚與鎂磚比較,具有以下特點:
①鎂鋁磚的熱震穩定性好,可承受水冷20~25次,甚至更高。這是它最突出的優點,比普通鎂磚好得多。研究認為,鎂鋁磚熱震穩定性好,是由於鎂鋁尖晶石和方鎂石都屬於立方晶系,沿各個晶軸方向的熱膨脹大小都相同,故温度波動時膨脹和收縮都比較均勻,產生的熱應力較小。
②鎂鋁磚的主要性能也比鎂磚稍強。由於鎂鋁尖晶石本身的熔點較高,故鎂鋁磚的荷重軟化温度比鎂磚有所改善,達到1620~1690℃。
鎂鋁尖晶石保護方鎂石顆粒免受熔渣侵蝕的能力比鈣鎂橄欖石強,故鎂鋁磚抵抗鹼性熔渣以及氧化鐵熔渣的能力較鎂磚有所加強。
鎂鋁磚具有以上優良性能,故在我國已廣泛用做鍊鋼平爐,鍊銅反射爐等高温熔煉爐爐頂的砌築材料,取得了延長爐子壽命的效果。大型平爐可達300爐左右,中小型平爐在1000爐以上。 [3] 

鎂鋁磚生產工藝

鎂鋁磚的生產工藝與燒成鎂磚大致相同,只是在配料中加入一定比例的工業氧化鋁或特級鋁礬土熟料。工業氧化鋁的雜質含量比高鋁礬土熟料低。配料中加入天然鋁礬土熟料,可改善泥料的塑性,在同樣條件下,磚坯體積密度較高。工業氧化鋁的加入量一般為5%~10%,通常按一定比例與鎂砂共同細磨後,以細粉形式加入,這有利於在製品基質中形成分佈均勻的鎂鋁尖晶石新晶相。也有采用預合成鎂鋁尖晶石再進行配料制磚的生產方法。配料時臨界粒度大,有利於提高製品的抗熱震性,但不利於製品的密度和強度,一般採用3mm。粒度一般採用3~1mm與1~0.088mm且應控制3~2mm粗顆粒與小於0.088mm細粉的比例,來提高製品的抗熱震性。鎂鋁磚的燒成温度要根據原料的純度來確定,一般要比鎂磚的燒成温度高30~50℃,高純鎂鋁磚的燒成温度達1750~1800℃。 [2] 
參考資料
  • 1.    夏徵農主編.大辭海化工輕工紡織卷:上海辭書出版社,2009.08
  • 2.    武麗華,陳福,李慧勤等編著.玻璃熔窯耐火材料:化學工業出版社,2009.05
  • 3.    王鴻雁主編.冶金爐熱工基礎:化學工業出版社,2009.09