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烧结镁铝尖晶石砂理化指标

编辑:保温砖 时间:2020-10-17 浏览:
       镁铝尖晶石砂具有良好的高温性能,但天然储量极少,工业用镁铝尖晶石砂多为人工合成法制取。用含MgO和A l2O3的原料合成镁铝尖晶石砂的方法有烧结法和电熔法,当尖晶石的质量分数在制品中不超过15%时,也可以按尖晶 石的组成和在制品中的含量配料,在制品的烧成过程中直接形成尖晶石。

       烧结法合成镁铝尖晶石砂:烧结法合成镁铝尖晶石砂的含Al2O3原料可以是氢氧化铝、烧结氧化铝、板状氧化铝 和铝矾土等。含MgO原料则可以采用碳酸镁、氢氧化镁、轻烧镁粉和烧结氧化镁等。将原料按要求组成配料,共同细 磨,压球(坯),于1750℃以上的回转窑或竖窑中高温煅烧,即得烧结合成轻质保温砖。烧结法合成镁错尖晶石砂,由 于合成原料总含量有SiO2、CaO、Fe2O3等杂质,所以在合成砂中除主晶相MgAl2O4外,常含有Mg2SiO4、CaMg SiO4等矿物和多余的Al2O3(富铝)或MgO(富镁)。我国生产烧结镁铝尖晶石砂理化指标见表1。

表1 烧结镁铝尖晶石砂理化指标
 

       电熔镁铝尖晶石砂:电熔法合成尖晶石砂,可以选用各种纯度的含铝含镁原料。在合成尖晶石的配料中MgO的 质量分数一般在35%〜50%范围内,MgO含量过高或过低对合成砂的熔化都不利,由于黏度高,熔体难以浇注。而 加入铬矿则对熔体的熔化和浇注都有益。配制的混合料可以在倾动式电炉或旋涡熔化炉中熔化。旋涡式熔化炉可以熔 制各种配方的电熔尖晶石,它是将选定比例的混合料在该炉内加热到高于熔化温度150~250℃(熔池内的极限温度为2 300℃),所以可熔炼熔点不高于2100~2150℃的材料。电熔块的不同位置,其结构是不同的。

       一般在上部和周边的 蜂窝形气孔数量多,其中符合尖晶石理论组成的熔块气孔率最大,但含有过量的MgO或Cr2O3(以铬矿形式加入)熔块 的气孔率较低。因此,生产电熔尖晶石砂的工艺的关键是如何获得具有均匀结构的产品,同时适当排除气孔以减少产 品的气孔率偏折。另外,加入Cr2O3还可以提高熔融材料的耐高温性能。 一般尖晶石熔块的尖晶石的质量分数在80%~90%以上,其余为硅酸盐和玻璃状物质。尖晶石熔块中,高于最低 共熔点温度下结晶的无杂质尖晶石称为一次尖晶石,而在低于最低共熔点温度下析出的尖晶石(有方镁石夹杂)固溶体 称二次尖晶石。通常二次尖晶石在熔块上部结晶,而一次尖晶石则主要在熔块下部结晶。

       无Cr2O3电熔尖晶石的晶格参数同正常尖晶石相近,加Cr2O3时则发现晶格明显畸变,表明Cr2O3按置换型固溶 体溶于尖晶石晶格之中。通过控制出炉体的冷却速度,可以制得结晶程度不同的电熔尖晶石。用结构缺陷较高的尖晶 石生产镁尖晶石制品时可以保证在烧成时具有所要求的烧结活性。

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