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燒結鎂鋁尖晶石砂理化指標

編輯:耐火澆注料   時間:2020-11-23    瀏覽:   
       鎂鋁尖晶石砂具有良好的高溫性能,但天然儲量極少,工業用鎂鋁尖晶石砂多為人工合成法制取。用含MgO和A l2O3的原料合成鎂鋁尖晶石砂的方法有燒結法和電熔法,當尖晶石的質量分數在制品中不超過15%時,也可以按尖晶石的組成和在制品中的含量配料,在制品的燒成過程中直接形成尖晶石。

       燒結法合成鎂鋁尖晶石砂:燒結法合成鎂鋁尖晶石砂的含Al2O3原料可以是氫氧化鋁、燒結氧化鋁、板狀氧化鋁 和鋁礬土等。含MgO原料則可以采用碳酸鎂、氫氧化鎂、輕燒鎂粉和燒結氧化鎂等。將原料按要求組成配料,共同細 磨,壓球(坯),于1750℃以上的回轉窯或豎窯中高溫煅燒,即得燒結合成鎂鋁尖晶石。燒結法合成鎂錯尖晶石砂,由 于合成原料總含量有SiO2、CaO、Fe2O3等雜質,所以高鋁磚在合成砂中除主晶相MgAl2O4外,常含有Mg2SiO4、CaMg SiO4等礦物和多余的Al2O3(富鋁)或MgO(富鎂)。我國生產燒結鎂鋁尖晶石砂理化指標見表1。

表1 燒結鎂鋁尖晶石砂理化指標
 

       電熔鎂鋁尖晶石砂:電熔法合成尖晶石砂,可以選用各種純度的含鋁含鎂原料。在合成尖晶石的配料中MgO的 質量分數一般在35%?50%范圍內,MgO含量過高或過低對合成砂的熔化都不利,由于黏度高,熔體難以澆注。 加入鉻礦則對熔體的熔化和澆注都有益。配制的混合料可以在傾動式電爐或旋渦熔化爐中熔化。旋渦式熔化爐可以熔 制各種配方的電熔尖晶石,它是將選定比例的混合料在該爐內加熱到高于熔化溫度150~250℃(熔池內的極限溫度為2 300℃),所以可熔煉熔點不高于2100~2150℃的材料。電熔塊的不同位置,其結構是不同的。一般在上部和周邊的 蜂窩形氣孔數量多,其中符合尖晶石理論組成的熔塊氣孔率最大,但含有過量的MgO或Cr2O3(以鉻礦形式加入)熔塊 的氣孔率較低。因此,生產電熔尖晶石砂的工藝的關鍵是如何獲得具有均勻結構的產品,同時適當排除氣孔以減少產 品的氣孔率偏折。另外,加入Cr2O3還可以提高熔融材料的耐高溫性能。

       一般尖晶石熔塊的尖晶石的質量分數在80%~90%以上,其余為硅酸鹽和玻璃狀物質。尖晶石熔塊中,高于最低 共熔點溫度下結晶的無雜質尖晶石稱為一次尖晶石,而在低于最低共熔點溫度下析出的尖晶石(有方鎂石夾雜)固溶體 稱二次尖晶石。通常二次尖晶石在熔塊上部結晶,而一次尖晶石則主要在熔塊下部結晶。

       無Cr2O3電熔尖晶石的晶格參數同正常尖晶石相近,加Cr2O3時則發現晶格明顯畸變,表明Cr2O3按置換型固溶 體溶于尖晶石晶格之中。通過控制出爐體的冷卻速度,可以制得結晶程度不同的電熔尖晶石。用結構缺陷較高的尖晶 石生產鎂尖晶石制品時可以保證在燒成時具有所要求的燒結活性。

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