鈣和模屬于元素周期表中的堿土金屬，通常把以氧化鈣和氧化模為主要化學(xué)成分的耐火磚稱為堿性耐火制品。堿性耐火磚對冶金爐渣、水泥熟料、玻璃窯配料和灰分有良好的抗侵蝕性能。不同熱介質(zhì)對堿性磚的影響不同。

 

 

在堿性強(qiáng)的環(huán)境下，如水泥窯燒成帶，耐水泥熟料的侵蝕性能順序?yàn)椋烘V白云石磚＞鎂鉻磚〉鎂尖晶石磚；在AOD爐生產(chǎn)不銹鋼時(shí)，爐渣堿度小于2.2，鎂鉻磚的抗渣性于鎂白云石磚，爐渣堿度大于2.2，鎂白云石磚的抗渣性于鎂錯(cuò)磚；在重有色冶金爐中，抵抗FeO-SiO2渣的能力：鎂鉻磚＞鎂磚＞鎂尖晶石磚＞鎂白云石磚。

堿性耐火磚的耐火度都在2000℃以上，高于其他耐火磚。

 

什么是燒成鎂磚？

燒成鎂磚，通常簡稱為燒鎂磚、鎂磚，是生產(chǎn)量大、應(yīng)用廣的堿性耐火磚。

用于生產(chǎn)模磚的鎂砂主要有天然鎂砂和海水鎂砂兩種。我國鎂磚絕大部分是由前者制造的。鎂砂中的MgO含量在89%98%之間。我國天然燒結(jié)鎂砂的理化性能取決于菱模石的純度和模砂生產(chǎn)工藝。

采用MgO含量大于46.0%的鎂石塊礦，與固體燃料塊混合，入豎窯鍛燒生產(chǎn)的鎮(zhèn)砂，其MgO含量為89%92%;采用MgO含量大于46.5%的鎂石，經(jīng)反射爐輕燒，再細(xì)磨，加水混合，壓球，與固體燃料塊混合入豎窯鍛燒生產(chǎn)的鎂砂，MgO含量為95%右，又稱中檔鎂砂；采用MgO含量大于47%鎂石，經(jīng)輕燒、細(xì)磨、干法壓球，入溫油窯般燒生產(chǎn)的鎂砂MgO含量為96.5%98%，稱為高純鎂砂。

 

各種牌號的燒成磚都是以一種或兩種模砂配合生產(chǎn)的。判定燒結(jié)鎂砂的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)主要是顆粒體積密度、MgO含量、雜質(zhì)含量和CaO/SiOz比值。

我國高純鎂砂的顆控體積密度為3.253.30g/cm3，較國外高純鎂砂低。

提高顆粒體積密度的辦法，可以通過加大輕燒島部的細(xì)度，提高燒結(jié)溫度來解決，但會使生產(chǎn)成本提高。，因?yàn)榻Y(jié)合相硅酸二鈣的熔點(diǎn)高達(dá)2130℃，高溫性能好，當(dāng)其用于煉鋼爐襯、石灰窯、耐火材料窯爐時(shí)，對抗侵蝕也有利。

但高CaO/SiOz砂用于生產(chǎn)玻璃窯制品或Mg(>A}z~系、Mg0-Si1烏系制品，使用中會生成較多的低熔物，反而是不利的。

在前者要求高CaO/SiOi情況下，SiOi含量小好，在后者要求低CaOISiOi的情況下，CaO則是有害雜質(zhì)。

 

燒成鎂磚與再燒成鎂磚應(yīng)用及性能的區(qū)別

鎂磚為MgO含量高于80%的一類堿性制品。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同可分為燒成鎂磚、不燒鎂磚和再結(jié)合鎂磚。

A燒成鎂磚

燒成鎂磚是以燒成鎂砂為主要原料，經(jīng)機(jī)壓成型后在1500℃左右的高溫?zé)傻闹破贰Ｓ捎诓捎玫脑蠙n次不高，燒成溫度較低，價(jià)格便宜;而其高溫性能好，抗冶金爐渣能力強(qiáng)，被廣泛地應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)煉鋼爐襯、鐵合金爐、混鐵爐、轉(zhuǎn)爐襯;有色工業(yè)爐煉銅、鉛、錫等爐襯。

B再結(jié)合鎂磚

再結(jié)合鎂磚是以電熔鎂砂為主要原料，經(jīng)高壓成型、1800℃高溫?zé)傻囊活愔破?。為了提高該種制品的抗?fàn)t渣侵蝕性能，再結(jié)合鎂磚燒成后可進(jìn)行真空瀝青浸漬處理。由于該種制品采用電熔鎂砂為主要原料，原料的純度高，制品中方鎂石-方鎂石直接結(jié)合程度高，所以該種制品常用于爐渣侵蝕和磨損嚴(yán)重的煉鋼爐出鋼口、有色冶金爐渣的渣線部位等位置。

堿性耐火磚的特點(diǎn)有哪些？

各堿性耐火磚的荷重軟化溫度、高溫抗折強(qiáng)度、高溫體積穩(wěn)定性和高溫壓縮蠕變性能隨著制磚原料致密度增大、雜質(zhì)含量減少和燒成溫度的提高而化。

普通堿性制品的荷重軟化溫度為1550-1600℃；制品：如鎂白云石磚、鎂尖晶石磚、高純鎂磚、直接結(jié)合鎂鉻磚等在1700℃以上：半再結(jié)合、再結(jié)合模錨磚可達(dá)到1750-1800℃。

 

各堿性耐火磚的高溫抗折強(qiáng)度隨試驗(yàn)溫度提高而下降，Cr2O3烏含量高的再結(jié)合鎂鉻磚的高溫強(qiáng)度較高。加入電熔原料的堿性磚，高溫強(qiáng)度較高。

堿性耐火磚的熱膨脹率比其他制品高，以MgO為主成分的各種堿性耐火磚的熱膨脹率差別不大。1600℃時(shí)，鎂磚的線膨脹率大，為2.0%左右：鎂鉻磚的線膨脹率小，為1.6%左右；其他堿性耐火磚的熱膨脹率介于兩者之間。

 

堿性耐火磚的熱導(dǎo)率比高鋁磚、黏土磚、硅磚高。在800℃、1000℃、1200℃時(shí)，磚（MgO90%98%）的熱導(dǎo)率（W/(m·K））分別為5.55.04.54.04.03.5；鎂鉻磚在上述溫度時(shí)，熱導(dǎo)率（W/(m·K））分別為4.5，3.5,3.52.5,3.52.5；其他堿性耐火磚介于上兩者之間。

 

堿性耐火磚的抗熱震性能怎么樣？

堿性耐火磚的抗熱震性不如黏土磚及高鋁磚。各種堿性耐火磚的抗熱震性接下列次序遞減：鎂尖晶石（鎂鋁）磚＞鎂鉻磚＞鎂白云石磚＞鎂磚。

 

什么是鎂鋯磚？

鎂鋯磚是在鎂質(zhì)材料配料中，加入ZrO2種方法，即直接加入法、預(yù)合成法和表面涂覆法，制成的鎂鋯質(zhì)耐火磚。

直接加入法是根據(jù)制品對材料Mg01Zr02比和純度要求，從工業(yè)ZrO2、斜鋯石、脫硅鋯、鋯英石等含鋯原料中選擇合適的材料，在鎂磚配料中，直接加入；預(yù)合成法系用電熔法或燒結(jié)法先生產(chǎn)出MgO-ZrO2砂，再將其以一定比例加入到鎂磚配料中，表面涂覆法系將鎂砂顆粒表面以ZrO2為主成分的耐火材料涂覆，每個(gè)顆粒表面形成均勻的ZrO2薄層。與純MgO材料比，加入ZrO2有利于燒結(jié)，鎂鋯磚能在相應(yīng)較低一些的溫度下燒成。

高溫下，MgO有限固溶到ZrO2晶格中，對ZrO2起穩(wěn)定作用，同時(shí)ZrO2也在一定程度上固溶到方接石晶格中。隨著Z!O2加入量的增加，島部）－ZrO2品的各項(xiàng)物理性能有如下變化：體積密度提高、氣孔率下降、常溫和高溫強(qiáng)度提高，在加入x(Zr02)5%時(shí)，達(dá)到峰值，高溫抗折強(qiáng)度比室溫降低，不含ZrO2MgO材料降低90%，如華）－ZrO2材料降低40%-50%，仍有較高的強(qiáng)度。

鎂鋯磚顯示出較高的高溫強(qiáng)度，其原因有：一方面是引人ZrO2，相對減少了晶界雜質(zhì)的數(shù)量，從而提高了晶界軟化溫度和在應(yīng)力作用下產(chǎn)生塑性變形的溫度；另一方面，由MgOZrOi二相在線膨脹系數(shù)、彈性模量等性能上的不同，隨著溫度的升高，殘余內(nèi)應(yīng)力的消失，顯微裂紋的彌合等起著兩相復(fù)合的強(qiáng)化作用。

 

鎂鋯磚在水泥窯高溫區(qū)使用時(shí)，其掛窯皮性能不如含ZrO2白云石磚、錢白云石磚，抗熱震性于白云石磚及鎂白云石磚，但仍遜色于鎂尖晶石磚。

鎂鉻磚特點(diǎn)及用途介紹

以方接石和樓錨尖晶石為主晶相的堿性耐火磚稱作鎂鉻磚。國際標(biāo)準(zhǔn)IS01109按主要化學(xué)成分的限含量劃分鎂鉻耐火磚，鎂鉻磚：55%≤MgO<80%：鉻鎂磚：25%≤MgO≤55%；鉻磚：Cr2O3≥25%,MgO≤25%ASTMC455將鉻磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚按MgO含量分為個(gè)等級：30、40、50、60、70、80，其相應(yīng)的MgO百分含量小值分別為25、35、45、55、65、75,并注明，鉻磚是基本上或全部由鉻礦制造。

 

鎂鉻磚的特點(diǎn)

(1)耐火溫度高。

(2)0.2MPA荷重軟化邊形溫度高。

(3)抗堿性熔渣抵抗力強(qiáng)。

(4)高溫強(qiáng)度高。

(5)高溫體積穩(wěn)定性良。

(6)標(biāo)準(zhǔn)尺寸精準(zhǔn)，施工方便，可來圖加工尺寸。

 

通常用于生產(chǎn)MgO-Cr2O3系制品的原料主要為鎂砂、鉻礦、合成鎂鉻砂，有時(shí)加入少量添加劑。不同MgO含量（一般大于89%）的燒結(jié)樓砂和電熔鏡砂，與不同Cr2O3含量的耐火級鉻礦、鉻精礦、燒結(jié)或電熔合成的鎂鉻砂相配合（有時(shí)加入少量鉻綠），生產(chǎn)出品種牌號很多的鎂鉻制品，現(xiàn)今商業(yè)交往流行比較多的品種提法有鎂鉻磚、直接結(jié)合、再結(jié)合（半再結(jié)合）、不燒鎂鉻磚等。

 

普通鎂鉻磚普通鎂鉻磚一般是由燒結(jié)鎂砂（MgO含量89%-92%之間）和耐火級鉻磚為原料生產(chǎn)的，由于雜質(zhì)多，耐火晶粒間為硅酸鹽結(jié)合。通常所說的鎂鉻質(zhì)耐火磚，一般是指燒成的普通鎂鉻磚。

 

鎂鉻磚主要用于冶金工業(yè)，如構(gòu)筑平爐爐頂、電爐爐頂、爐外精煉爐以及各種有色金屬冶煉爐。功率電爐爐壁的高溫部位采用熔鑄鎂鉻磚，爐外精煉爐高侵蝕區(qū)采用合成料制成的鎂鉻磚，有色金屬閃速熔煉爐高侵蝕區(qū)采用熔鑄鎂鉻磚、合成料制成的鎂鉻磚。此外，鎂鉻磚還用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位。

生產(chǎn)鎂鉻磚所用鉻礦的Cr2O3烏含量一般在33%以上。鉻礦一般含兩種成分：鉻礦顆粒和脈石礦物。鉻礦顆粒為尖晶石固溶體，鉻礦中的脈石一般為鎂的硅酸鹽；蛇紋石、葉蛇紋石、橄欖巖、滑石、綠泥石等這些脈石通常充填于鉻礦顆粒的夾縫中，當(dāng)含有結(jié)晶水的脈石，如蛇紋石、滑石等的夾層較厚時(shí)，以顆粒料加入制磚，高溫?zé)蓵r(shí)，放出結(jié)晶水，在磚表面形成孔洞。

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