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碱性耐火材料详细分类

发布时间:2021/04/29 行业新闻 标签:耐火砖浏览次数:86

1、 碱性耐火材料

碱性耐火材料一般指以氧化镁或氧化镁和氧化钙为主要成分的耐火材料。这类耐火材料的耐火度都较高,抵抗碱性渣的能力强。碱性耐火材料主要用于碱性炼钢炉及有色金属冶炼炉,水泥工业也常常使用该类材料,其主要产品有镁质、镁铬质、镁橄榄石质、镁铝质、白云石质和石灰质等耐火材料。其中镁质、白云石质和石灰石质属强碱性,铬镁质和镁铬质、镁橄榄石质和尖晶石质属弱碱性。

2、方镁石

    方镁石是MgO的唯一结晶形态,NaCl型结构。方镁石多由煅烧碳酸镁制得,有的国家也从海水中提取。其晶格常数和真密度分别随煅烧温度的升高而减小和提高。其化学活性随煅烧温度的升高而降低。镁质耐火材料的主晶相是由化学活性较低的方镁石(也称烧结镁石或死烧镁石)构成的。

3、白云石

白云石是镁钙的碳酸盐,化学式是CaMgC2O6或CaCO3 ·MgCO3,其中MgO占21.9%,CaO占30.4%,CO2占47.7%,是碳酸镁和碳酸钙的混合物,因自然加压而形成,分别有铁白云石和锰白云石。它的晶体结构像方解石,常呈菱面体。遇冷稀盐酸时会慢慢出泡。有的白云石在阴极射线照射下发橘红色光。白云石是组成白云岩和白云质灰岩的主要矿物成分。白云石可用于建材、陶瓷、玻璃和耐火材料、化工以及农业、环保、节能等领域。主要用作碱性耐火材料和高炉炼铁的熔剂;生产钙镁磷肥和制取硫酸镁;以及生产玻璃和陶瓷的配料。

白云石分为两类,轻烧白云石和烧结白云石,轻烧白云石又称苛性白云石。是由白云石原料在约1000℃煅烧而得。烧结白云石又称死烧结白云石、硬烧白云石、白云石熟料。是将白云石在1700-1800℃下煅烧所得。

4、橄榄石

   橄榄石是正硅酸盐,可用化学式2RO·SiO2表示。其最简单的正硅酸盐是镁橄榄石,化学式2MgO·SiO2,熔点为1910℃,但最常用的正硅酸盐是橄榄石,化学式MgO·FeO·SiO2,熔点为1600℃,主要种类如铁橄榄石、锰橄榄石、钙镁橄榄石、硅镁石等等。品种不一样,它们的颜色也不一样,有绿色到柠檬黄色,有褐黑色、茶色、红色、甚至无色等等。

5、尖晶石

    尖晶石是铝酸镁,化学式是MgO·Al2O3,其中MgO占28.2%,Al2O3占71.8%,其晶体一般为单晶或双晶的八面体。颜色呈暗色或黑色,也有红色和绿色,硬度7.5~8.0,比重3.4~4.0,折射率1.723~2.36,比热为0.194,热膨胀系数极低,对温度急变的抵抗性十分强,不受碱性熔剂侵蚀,酸性熔渣对它也是轻度的侵蚀,熔化的金属也不能侵蚀。

6、菱镁矿

    菱镁矿是一种碳酸镁矿物,菱镁矿白色或灰白色,有玻璃光泽,含铁的菱镁矿会呈现出黄到褐色。理论化学式为MgCO3,MgO含量为47.81,CO2含量为52.19,莫氏硬度4~4.5,性脆,比重2.9~3.1。常与方解石、白云石、绿泥石、滑石共生。常压下菱镁矿形成于250~350℃;低于此温度形成稳定的三水菱镁矿;高于此温度则形成水镁石。主要用作耐火材料、建材原料、化工原料和提炼金属镁及镁化合物等。

7、水镁石

    水镁石也叫氢氧镁石,化学式为Mg(OH)2,其中MgO占69.12%,H2O占30.88%,属于三方晶系,晶体结构属层状,单晶体呈厚板状,常见者为片状集合体;有时成纤维状集合体,断口呈现玻璃光泽,莫氏硬度2.5,比重2.3~2.6,颜色由白至淡绿色,含锰或铁则呈红褐色。水镁石是蛇纹岩或白云岩中的典型低温热液蚀变矿物,主要用于生产镁质耐火材料。

8、滑石

    滑石是水化硅酸镁,理论化学式为3MgO·4SiO2·H2O,其中SiO2占63.50%,MgO占31.70%,H2O占4.80%,莫氏硬度为1,比重2.6~2.8,折射率为1.539~1.589,颜色呈纯白色、银白色和灰色等。滑石加热到840℃~900℃之间,分解为顽辉石和无定形硅石;在高温则转变而成斜顽辉石和方石英。由于原料易熔,不适宜用作耐火材料,但是适用于制造耐火瓷器。

9、蛇纹石

蛇纹石是蛇纹岩的主要组成矿物,为单斜晶系。蛇纹石是镁的水化硅酸盐(3MgO·2SiO2·2H2O),也含有铁和镍的氧化物,其中MgO占44%,SiO2占44%,H2O占12%,硬度2.5~4,比重2.5~2.8,折射率1.508~1.590,颜色自绿色到黑色,也有淡黄色、淡棕色、淡灰色及淡红色。蛇纹石虽会用于熔炉的耐火材料,仍不是理想的耐火物,常伴生于菱镁矿和铬铁矿中,为有害物质。

10、镁硅砖

    镁硅砖是以高硅镁石经高温煅烧成镁硅砂作为原料,经l620~l650℃烧制而成,含SiO2 5%~11%,CaO/SiO2分子比≤1。它是由镁橄榄石(2MgO·SiO2)结合的镁质耐火材料。可用于与普通镁砖使用条件相同之处。但由于这些制品荷重软化温度较高,且镁钙砖抗碱性渣的性能更良好,镁硅砖也具有抗各种渣的能力,故适用范围更为广泛。如镁钙砖用于受碱性渣侵蚀处效果更佳。但此种制品耐热展性较差,易崩裂。镁硅砖还可用作平炉或玻璃熔窑蓄热室上部温度变化较少的格子砖。

11、镁铝砖

    镁铝砖以烧结镁石为主要原料,加入适量富含A12O3的原料(如高铝矾土或生、熟料均可),以亚硫酸纸浆废液做结合剂,经1580~1620℃的温度烧结而成。镁铝砖的矿相组成是以方镁石为主晶相,镁铝尖晶石(MgO •A12O3)为基质,结合的镁质耐火制品。可代替普通镁砖,因此种制品耐热震性优良,荷重软化温度也较高,故也可用于遭受周期性温度波动之处,如用于平炉炉顶、水泥窑高温带和玻璃熔窑蓄热室等处,使用效果明显优于普通镁砖。也可用于其它高温窃炉加高温隧道窑等的炉顶。 

12、镁铬砖

镁铬砖由40%~80%的烧结镁砂和20%~60%铬铁矿,在1650℃烧制而成。镁铬砖也可用电熔浇铸,生产熔铸镁铬砖。其主晶相为方镁石,结合相为镁铬尖晶石。镁铬砖在烧成过程中,气氛对其结构影响很大。氧化气氛下很多尖晶石进入与方镁石形成的固溶体中,而烙铁矿相中的FeO则被氧化,氧化气氛引起方镁石的晶粒长大和沉析尖晶石的增加。还原气氛则使金属氧化物还原为铁—铬金属。宜在高温、渣蚀和温度急剧变化的条件下使用。用在与镁铝砖相似的工作条件之处,如在平炉炉顶、有色金属冶炼炉、水泥窑的高温带和玻璃窑蓄热室中,效果更佳。但不宜使用在气氛频繁变化的条件下。

13、镁炭砖

    镁炭砖以烧结镁石或电熔镁石为主要原料,并加入适量石墨和含碳的有机结合剂,经高压成形制成,含C10%~40%,是碳结合的镁质耐火制品。其抗渣性良好,不易产生结构剥落,而且耐热震性好,不易产生热崩裂,故宜用于受渣蚀严重和温度急变之处。此种制品现已成为氧气炼钢转炉炉衬和电炉炉壁的主要材料。但是此种材料不宜直接在强氧化气氛下使用。

14、白云石砖

含有CaO不少于40%、MgO不少于35%的,用一般的陶瓷方法由粉碎的煅烧白云石制成的耐火制品,或是用有机或矿物的胶结加入物的合成抗水性白云石熟料所制成的耐火制品,属于白云石质耐火材料。耐火度波动范围在1870℃~1920℃,在2kg/cm2荷重下开始软化温度是1500℃~1600℃,气孔率为14%~25%,体积密度为3.29~3.45g/cm3,属于强碱性的高级耐火材料,可制成烧成的或不烧的制品。

15、镁白云石砖

镁白云石砖属于半稳定性质的白云石耐火材料,含一定数量的游离CaO,以钙的硅酸盐为主要结合成分,具有较强的抗渣性,高的荷重软化温度和较高的高温机械强度。

16、塞棒用砖

    塞棒用砖主要包括袖砖、塞头砖和水口砖。这些砖与盛钢桶砖(包括座砖)及下铸用砖构成整套的浇铸系统用砖。塞棒用砖在浇钢时不但遭受1500~1550℃高温的作用,而且也遭受到熔融钢水和钢渣的侵蚀和冲刷。它们不但要具有高的耐火度,还要有良好的热稳定性、抗渣性和高温机械强度。

17、鱼雷罐

    随着高炉和氧气转炉的大型化,盛运铁水的设备也得到了发展。在国外大中型钢铁企业中,普遍采用鱼雷式铁水罐,简称混铁车。混铁车容量一般为100~150吨.大型的可盛装400~600吨铁水。混铁车在一定的防护条件下,能把铁水输送到50公里或更远的地方,而铁水温度降低较少,能节约炼钢能源。混铁车内衬用耐火材料,构造复杂和易损部位、如受铁口和流嘴等处,一般采用定形耐火材料代替异型砖,使用较成功。

18、滑板

    滑板是用耐火材料制成的上下滑板和机械驱动机构,安装在盛钢桶底部的外面,以代替塞棒系统进行浇钢。一般为高铝质、刚玉质、铝碳质、锆英石质、镁质和镁铬质耐火材料。成型后,不经制品仅经焦油浸渍处理,烧成制品还经高温烧成。所有制品皆经机械加工将滑板接触面磨光。

19、铬镁砖

铬镁砖与镁铬砖一样,其主要矿物组成都是尖晶石—方镁石,它也是以烧结镁砂和铬铁矿为主要原料,按适当比例制成的复合碱性耐火材料制品,其原料配比无明确规定,一般把铬铁矿加入量小于50%的称为镁铬砖,50%或大于50%的称为铬镁砖。

20、镁钙砖

镁钙砖是以方镁石为主要矿物组成,硅酸三钙和硅酸二钙为结合物的镁质耐火材料。镁钙砖除热震稳定性较差,易崩裂外,其它性能指标均比普通镁砖优越。

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