鎂鋁尖晶石是由MgO和Al2O3組成的復合礦物,其理論化學組成為:MgO 28.33%,Al203 71.67%。具有熔點高(2135℃),強度大,熱膨脹率低,耐侵蝕等優(yōu)點,是一種優(yōu)良的耐火原料。
1、鎂鋁尖晶石的合成
鎂鋁尖晶石的合成方法有電熔法和燒結(jié)法兩種。
原料:Al2O3,一般采用高鋁礬土生料或熟料(Al2O3>75%),亦可采用工業(yè)氧化鋁(Al2O3>90%)。MgO,一般采用菱鎂礦(MgO≥47%)或輕燒氧化鎂(MgO>90%),亦可采用方鎂石。原料按一定配比配好后,共同細磨,充分混勻并達到規(guī)定的細度。
合成工藝:固相燒結(jié)合成工藝,有一步鍛燒和二步鍛燒二種。
一步鍛燒工藝:原料→共同細磨→壓型→死燒→熟料。采用這種工藝,熟料的致密性稍差。
二步緞燒工藝:原料,共同磨細→成坯(或成球) →輕燒→活性尖晶石粉→破碎→細磨→成型→死燒→熟料。
電容法合成尖晶石
電熔法是將成型后的料塊(球)在三相電弧爐內(nèi)熔融成液態(tài),然后再緩慢冷卻而成為固態(tài)的鎂鋁尖晶石。由于電弧熔融溫度高,所以采用電熔法生產(chǎn)的鎂鋁尖晶石組織結(jié)構(gòu)致密。但由于電耗大,產(chǎn)品的成本也較高。一般用于生產(chǎn)高純度的鎂鋁尖晶石。
2、鎂鋁尖晶石耐火材料及其應用
2.1氧化鋁一尖晶石澆注料
氧化鋁一尖晶石澆注料是一種不定形耐火材料,可用于鋼包內(nèi)襯。它是以特級高鋁礬土熟料做骨料,有時還配入少量的鎂砂骨料,以鎂鋁尖晶石和高鋁礬土或剛玉的混合粉做粉料,其中鎂鋁尖晶石粉的用量為25%左右,結(jié)合劑有鋁酸鈣水泥、SiO2微粉、聚磷酸鹽等,再加入適量的添加劑配制而成。由于鎂鋁尖晶石的加入,使得氧化鋁一尖晶石澆注料的抗侵蝕性能比普通的鋁鎂澆注料高,使用壽命也大大提高。
2.2鎂鋁尖晶石碳磚
鎂鋁尖晶石碳磚是一種不燒含碳耐火材料,它是以鎂鋁尖晶石做骨料,以特級高鋁礬土熟料或剛玉粉做粉料,以石墨做碳末材料,結(jié)合劑采用酚醛樹醋。為了提高磚的耐侵蝕性能,有時在粉料中配入少量的電熔鎂砂粉。將以上各組分在混合機內(nèi)混合均勻后,在壓磚機上壓制成磚,再在250~300℃的溫度下烘烤。為了避免碳素的氧化,烘烤時一般采取間接加熱法。鎂鋁尖晶石碳磚耐侵蝕性好,抗熱沖擊能力強,高溫下失重少,它是一種優(yōu)良的鋼包襯磚。
2.3方鎂石-尖晶石磚
方鎂石-尖晶石磚是一種燒成鎂質(zhì)耐火材料,它與其他鎂質(zhì)燒成耐火材料相比,耐剝落性好,熱膨脹系數(shù)小,主要用于煉鋼平爐,水泥回轉(zhuǎn)窖,活性石灰窖等。方鎂石一尖晶石磚以鎂砂做骨料,以鎂砂和鎂鋁尖晶石的混合粉做粉料,其中鎂鋁尖晶石的加入量一般為15%-25%,結(jié)合劑可選用紙漿廢液、鹵水等,其生產(chǎn)過程與其他鎂質(zhì)燒成磚基本相同。