镁铝尖晶石砖的组成及发展历史
镁铝尖晶石砖的化学组成对性能具有重要影响。尖晶石较适宜的化学成分8%~20%、CaO0.5%~1.0%、Fe2O30.2%~8%、SiO2<0.4%、B2O3及碱等杂质含量小于0.3%,其余为MgO。当Al2O3含量小于8%时,尖晶石晶体含量少,晶间结合以方镁石与方镁石直接结合为主,呈现出镁砖的缺点,即抗剥落性差。而当Al2O3含量超过20%,砖的抗侵蚀性能下降。
尖晶石晶胞可以划分成8个小的立方单位,分别由4个A型和4个B型小单位拼在一起。
每个A型、B型小单位都有4个O2-离子,晶胞中O2-的个数是8*4=32个。
Mg2+处于A型小单位的中心及一半的顶点及B型小单位一半的顶点上,
晶胞中Mg2+的数目是4*(1+4/8)+4*4/8个。Mg2+呈四配位,即占据O2-密堆积中的四面体空隙。
每个B型小单位中有4个Al3+,晶胞中Al3+的个数是4*4=16个。
Al3+呈八配位,即占据O2-密堆积中的八面体空隙。
镁铝尖晶石砖的化学组成对性能具有重要影响。尖晶石较适宜的化学成分8%~20%、CaO0.5%~1.0%、Fe2O30.2%~8%、SiO2<0.4%、B2O3及碱等杂质含量小于0.3%,其余为MgO。当Al2O3含量小于8%时,尖晶石晶体含量少,晶间结合以方镁石与方镁石直接结合为主,呈现出镁砖的缺点,即抗剥落性差。而当Al2O3含量超过20%,砖的抗侵蚀性能下降。当CaO<0.5%、Fe2O3<0.2%时,尖晶石矿物晶体小于5mm或更小时,晶体间几乎为方镁石与方镁石之间的直接结合,即表现出镁砖的缺点。随着CaO及Fe2O3含量的增加,形成了由CaO-Al2O3-Fe2O3系统的低熔物组成的液相,使尖晶石晶体长大,由尖晶石晶体的作用所产生的抗剥落性得以发挥。但当CaO>1%、Fe2O3>0.8%时,CaO-Al2O3-Fe2O3系统的低熔点液相量进一步增加,尖晶石晶体尺寸达20mm以上,此时由于CaO-Al2O3-Fe2O3系统低熔物量增加使热态强度下降。SiO2含量大于0.4%,B2O3及碱等杂质含量大于0.3%时,生成较多的低熔物,也使砖的热态强度下降。Al2O3含量在8%~20%范围内,从显微结构上可以观察到尖晶石矿物均匀的分布在方镁石中,尖晶石矿物晶体的尺寸约为5~20mm,砖的综合性能较好。
发展历史:
用含MgO原料和AL2O3原料(煅烧氧化铝或铝矾土)合成的镁铝尖晶石研究工作早在二十世纪三十年代即已开始。1939年,以工业氧化铝和活性氧化铝为原料合成了镁铝尖晶石,并用于制砖。四十年代,人们研究发现,在镁砂中加入氧化铝粉能改善其热振稳定性,这实际上是镁铝尖晶石结合的镁砖。当时这种镁砖主要用于水泥窑,但后来除生产白水泥的窑炉之外,它被镁铬质耐火材料所取代。
主要原因:一是镁砂制造工艺的发展使镁砂的纯度得以提高,硅酸盐相含量低的镁砂也具有较好的抗剥落性,不需要添加氧化铝也能生产热震稳定性好的镁砖;二是国外质量高的铬铁矿资源较为丰富,生产的镁铬质耐火材料具有较好的热振稳定性和抗侵蚀能力。
我国因没有高质量的铬铁矿资源,从二十世纪五十年代开始就进行了含镁铝尖晶石镁砖(镁铝砖)的研究,在镁砖的基质中加入氧化铝或特级铝矾土,烧成时在基质中形成镁铝尖晶石。以镁铝砖代替硅砖提高了平炉炉顶的寿命和平炉作业率。
尽管与镁铬砖相比,镁铝尖晶石耐火材料具有突出的抗渣性和耐剥落性以及较好的抗蠕变能力,但直到二十世纪七十年代,欧洲和美国很少使用尖晶石为原料生产碱性制品。二十世纪七十年代末,日本首先认识到镁铬砖在水泥回转窑烧成带与水泥熟料中的碱发生反应生产可溶的K2CrO4和(K,Na)Cr(SO4)2等,对人的健康有害(铬公害);其次日本还发现在现代水泥分界窑的过渡带和烧成带前端,普通镁铬砖的使用寿命不理想。于是,日本于1976年开始在水泥工业中使用尖晶石耐火材料。
七十年代末许多国家在水泥窑上推广尖晶石耐火材料的另一个重要原因是由于水泥窑的燃料由烧油改为烧煤,窑内气氛不稳定,窑衬中的铁会发生Fe2+←→Fe3-的价态变化,并办有体积效应,导致窑衬气孔率增大和结构变弱而易于损坏。低铁含量的镁铝尖晶石制品能避免这一现象的发生。
高纯烧结尖晶石的生产始于1980年前后。它使尖晶石耐火材料的价格比用电熔尖晶石时更低;由于原料较纯,使尖晶石耐火材料的性能也得到提高。不但用于水泥回转窑,在玻璃窑蓄热室、平炉顶及钢包内衬都取得了良好的使用效果。镁铝尖晶石的消耗量不断增加。
我国在八十年代后期也对合成尖晶石进行了大量的研究与试生产。特别是针对我国具有丰富的高质量菱镁矿和铝矾土资源的特点,开发了铝矾土基尖晶石,用于钢包衬砖和浇注料取得了一定的效果。目前我国也正在大力加强对多品种高新尖晶石原料及制品的研究与生产。
镁铝尖晶石砖的组成及发展历史
镁铝尖晶石砖的化学组成对性能具有重要影响。尖晶石较适宜的化学成分8%~20%、CaO0.5%~1.0%、Fe2O30.2%~8%、SiO2<0.4%、B2O3及碱等杂质含量小于0.3%,其余为MgO。当Al2O3含量小于8%时,尖晶石晶体含量少,晶间结合以方镁石与方镁石直接结合为主,呈现出镁砖的缺点,即抗剥落性差。而当Al2...
镁铝尖晶石陶瓷导电吗
尖晶石砖的主要成份是镁铝或铝镁尖晶石,即以MGO和Al2O3为主,主要晶相为方镁石和镁铝尖晶石,属于镁铝系砖。烧制工艺尖晶石砖的原料采用高纯烧结镁砂和氧化铝含量大于65%的高温烧结尖晶石砂,尖晶石砂的理论组成是Al2O371.68%,MgO28.32%。
尖晶石结构
尖晶石晶胞可以划分成8个小的立方单位,分别由4个A型和4个B型小单位拼在一起。每个A型、B型小单位都有4个O2-离子,晶胞中O2-的个数是8*4=32个。Mg2+处于A型小单位的中心及一半的顶点及B型小单位一半的顶点上,晶胞中Mg2+的数目是4*(1+4\/8)+4*4\/8个。Mg2+呈四配位,即占据O2-密堆积中的...
轻质耐火砖分类介绍
4、尖晶石砖:多用于过度带,抗震性能好,抗还原性好,但耐火度稍微差点。尖晶石砖中SiO2含量低,所以熔点低的硅酸盐矿物很少,均是由熔点高的矿物组成,如方镁铝(熔点2850℃)镁铝尖晶石(熔点2135℃),因此它具有耐高温的性能。5、抗剥落砖:此砖中含有少量的ZrO,在升温过程中发生马氏相变形成细裂纹...
添加金属铝和氧化铝对镁铝尖晶石砖性能的影响
改善镁砖的热稳定性。在配料中加入氧化铝而生成的以镁铝尖晶石为主要矿物的镁制砖,镁尖晶石砖的优点是热稳定性好,在使用的过程中会与熟料反应,然后在砖的表面形成一层很薄的铝酸钙保护层,使夜体不容易渗透,其抗剥落性能比直接结合镁铬砖要好。
氢氧化镁可用来制备镁铝尖晶石吗
铝矾土基烧结镁铝尖晶石采用Al203含量76%以上的优质矾土和MgO含量95%以上的优质轻烧镁粉,经过多级均化工艺,在超高温隧道窑中经1800°C以上高温烧结而成。镁铝尖晶石广泛用于耐火材料、钢铁冶炼,水泥回转窑及玻璃工业窑炉上。 具有良好的抗侵蚀能力、抗磨蚀能力,热震稳定性好。其最主要的用途:一是代...
砌镁铝尖晶石砖用不用抹耐火泥
不用,镁铝尖晶石砖简称火砖,它本身就是一种耐火材料所以不用。镁砖的烧成温度较其他砖种为高,一般为1550至1600度,高纯制品的烧成温度为1750度,甚至更高。
尖晶石耐材镁高低有什么影响
因为镁铝尖晶石的热膨胀系数比方镁石的热膨胀系数小,烧成时体积膨胀率不同,使砖体内部形成少量微裂纹。随着加入的镁铝尖晶石含量的增加,微裂纹增多,产生的微裂纹能缓冲热应力对砖体的冲击作用,因此逐渐提高了滑板的热震稳定性。但加入的尖晶石的量也是有一定范围的,可以观察到,当尖晶石的质量分数...
耐火砖是什么材料制成的
1、高铝砖:氧化铝含量大于75以上,耐火性和抗酸碱腐蚀性较高,适宜水泥窑烧成带处。2、白云石砖:抗侵蚀性好,但易水化,不利于储存和运输。3、镁铬砖:抗热震性能差,再者正六价Cr有剧毒,生产和使用镁铬砖的国家越来越少。4、尖晶石砖:抗震性能好,抗还原性好,但耐火度较差。5、抗剥落砖:...
铝质耐火材料和镁质耐火材料的区别
铝质耐火材料是属于 中性耐火材料通常是指的是 硅铝系耐火材料如:高铝砖 粘土砖 高铝浇注料等产品,生产的原材料是以高铝矾土矿为主。镁质耐火材料是属于 碱性碱性耐火材料 指的是镁质类的耐火制品 包括 镁砖 镁铁尖晶石 镁铝尖晶石砖 镁质捣打料等产品原材料是以 方镁石为主要晶相的镁质残品 所以...
穆股维健: 轻质耐火砖指的是密度小于1.3x103kg/m3的耐火砖,从它的名字就可以看出来,轻质耐火砖的密度小,质量轻,可以耐高温,抗压性强.轻质耐火砖在我们的工业生产中得到了广泛的应用,尤其是某些高温环境.许多人对于轻质耐火砖了解甚少...
大竹县15236736837: 镁铝尖晶石耐火材料的成分是什么 - ?
穆股维健: 氧化镁与氧化铝在1700度以上会反应生成镁铝尖晶石.成分就是镁、铝、氧.镁铝尖晶石耐火材料中的组分可以是镁铝尖晶石加过量氧化铝,也可以是镁铝尖晶石加过量氧化镁过量.
大竹县15236736837: 高温耐火材料用途? - ?
穆股维健: 耐火材料种类繁多,通常按耐火度高低分为普通耐火材料(1580~1770℃)、高级耐火材料(1770~2000℃)和特级耐火材料(2000℃以上);按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料.此外,还有用于特殊场合的耐火材...
大竹县15236736837: 什么是高档镁铝尖晶石砖??
穆股维健: 以镁砂为主要原料,以镁砂和铝矾土为共磨细粉作基质,高温烧成的碱性制品称为镁铝砖,也有将其称为第一代方镁石尖晶石砖的.后来还出现了第二代镁铝尖晶石砖,还有它的功能特点都有所变化,具体你可以问下郑州真金的技术,他们懂的比较多,也比较专业.
大竹县15236736837: 镁铝尖晶石合成有什么意义?其主要途径有哪些? - ?
穆股维健: 合成铝镁尖晶石原料 镁铝尖晶石 耐高温,热膨胀系数小,热稳定性好,抗渣性强,是一种优质耐火原料,已成功的用于钢铁冶炼、水泥回转路及玻璃工业窑炉上.铝矾土基烧结镁铝尖晶石采用Al203含量76%以上的优质矾土和MgO含量95%以上...
大竹县15236736837: 镁铝尖晶石砖在工业方面都有哪些用途? ?
穆股维健: 最主要的用途是: 一是代替镁铬砖砂制造镁铝尖晶石砖用于水泥回转窑,不但避免了铬公害,而且具有良好的抗剥落性; 二是用于制作钢包浇注料,大大提高钢板衬的抗侵蚀能力.使其广泛应用于炼钢用耐火材料.优质预合成尖晶石的制取为不定形及定形高纯耐火材料的生产提供了新的原料;大概就是这些吧,我懂的也不是很多,如果你要想知道的更多可以问下真金公司的专家,他们都比较专业.
大竹县15236736837: 有围护结构的阳台其围护结构的具体含义?
穆股维健: 围护结构的取材,在城市主要由经济和材料品种条件而定,由低级至高级,由简陋到美观.房屋建筑、设计、造型及装饰,是民族文化的重要组成部分,直接反映到建筑物...
大竹县15236736837: 镁铁尖晶石和镁铝尖晶石有什么区别 - ?
穆股维健: 镁铁尖晶石:含铁的尖晶石.化学式为(Mg, Fe2+ )(Al,Fe3+ )2O4,等轴晶系,硬度7.5~8.折射率1.75~1.79,半透明,常呈暗绿、褐、黑等色. 铝镁尖晶石(magnesia-alumina spinel)是指以氧化镁和三氧化铝为原料,经人工合成的尖晶石质耐火原料.该原料在自然界发现极少,工业用的镁铝尖晶石全是人工合成的.铝矾土基烧结镁铝尖晶石采用Al2O3含量76%以上的优质矾土和MgO含量95%以上的优质轻烧镁粉,经过多级均化工艺,在超高温隧道窑中经1800°C以上高温烧结而成.
大竹县15236736837: 什么是主晶相?什么是次晶相? - ?
穆股维健: 耐火材料的主晶相和次晶相的区分方法: 什么叫主晶相?主晶相指的是构成材料结构的主体,熔点比较高,对材料的性质起着支配作用的一种晶相.耐火材料主晶相的性质、数量、其分布和结合状态直接决定制品的性质.很多耐火制品,如莫来...
大竹县15236736837: 耐火材料有哪些 - ?
穆股维健: 粘土砖、高铝砖、漂珠砖、硅砖、聚轻莫来石转、氧化铝空心球砖、氧化锆空心球砖、刚玉砖、 镁砖、镁炭砖、镁铝尖晶石砖、镁铬砖等等