Chapter 4-碱性及尖晶石质耐火材料.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 四、镁质原料 菱镁矿:理论化学组成为MgO 47.82%，CO2 52.18%，密度2.96-3.21 g/cm3，烧后3.51-3.56 g/cm3 海水镁砂:密度3.30-3.49 g/cm3 冶金镁砂 普通镁砖与镁硅砖的生产工艺 原料：MgO 87%，CaO 3.5%，SiO2 5.0%,密度大于3.53g/cm3 颗粒组成：紧密堆积和烧结； 配料：镁砂，废砖，结合剂，水 混合：粗颗粒，纸浆废液，筒磨粉； 成型:高压成型 干燥：进100-120℃，出40-60℃ 烧成：1500-1600 ℃烧成 五、镁质制品的生产工艺 镁铝砖的生产工艺 以镁铝尖晶石为主要结合物； Al2O3加入量增加，气孔率增大，荷软增加，抗渣性提高，当Al2O3含量小于10%时，砖较致密； Al2O3加入量为5-10%； 矾土、镁砂共磨； 严格控制CaO和SiO2的含量； 临界粒度较普通镁砖大些； 镁钙砖的生产工艺 以硅酸三钙和硅酸二钙为结合物； 热震稳定性差； 稳定剂：磷灰石(0.3%)和铁磷(0.5-0.7%)； 制品中Al2O3 含量和C/S的大小，对矿物组成及荷重软化有很大影响，C/S应为2.2-3, Al2O32%; 筒磨：高钙菱镁矿、滑石、磷灰石、铁精矿； 第二节：白云石质耐火材料 以白云石为主要原料生产的碱性耐火材料； 不稳定性白云石质耐火材料：含有游离石灰，矿物组成为MgO，CaO，C3S，C4AF，C2F，C3A，易吸潮水化。 稳定性白云石质耐火材料：不含游离石灰，矿物组成为 MgO，C3S，C4AF，C2F，C3A，不易水化。 应用在碱性氧气转炉上，产品为镁化白云石砖及烧成油浸白云石砖。 一、与白云石质耐火材料有关的物系——CaO-MgO系 白云石的成份为MgCa(CO3)2; 煅烧后产物为氧化钙和氧化镁的混合物，其中氧化钙的活性大； CaO-MgO系最低共熔点2300，二者具有一定的互溶性； SiO2-CaO系 系统内有四个化合物：CS、C3S2、C2S、C3S，其中C3S属于不稳定化合物； CaO-Fe2O3 系统内有三个化合物：C2F、CF、CF2。 CaO-MgO-SiO2 CaO-SiO2-Al2O3 CaO-MgO-Al2O3 二、天然白云石原料和合成白云石 白云石的理论组成: CaO 30.41%，MgO 21.87%, CO2 47.72%, CaO/MgO =1.39,密度2.85g/cm3,硬度3.5-4; 按CaO/MgO比值的不同，白云石原料可分为白云石、镁质白云石、钙质白云石； 白云石原料在煅烧过程中的物理化学变化 白云石的加热分解（二个阶段）：轻烧白云石，极易水化； 白云石的烧结：煅烧白云石，2-3个星期后才开始水化； CaO、MgO与白云石中杂质的反应： C4AF，C2F，C3A。 烧结白云石的化学组成对砖性能的影响： 杂质量增多，生成的低熔物增多； CaO-CaO，MgO-MgO，CaO-MgO晶粒间可形成直接结合； 杂质量减少对渣的渗透有延迟作用； 合成白云石 二步煅烧法： 石灰石或白云石轻烧，经水化后加到海水氢氧化镁泥浆中，并于高温下煅烧制得合成成白云石； 高硅镁矿经热选除去二氧化硅并提纯后，加入高纯石灰，再经高温煅烧得到合成白云石； 天然镁石经轻烧水化后加上Ca(OH)2以湿法合成； 合成白云石体密高，抗水化性能好； 合成白云石的化学组成； 三、白云石质耐火材料中碳的作用 填充空隙； 抗渗透性好； 抗组织剥落性强； 四、焦油白云石砖的生产工艺 原料的质量：纯度高，烧结良好的白云石熟料，MgO 35%, CaO 35-45%, SiO2及R2O3杂质总量不大于4%； 颗粒组成：骨料为白云石，细粉为镁砂； 坯料制备:烘砂，结合剂(作用）及其制备， 成型 热处理和浸渍: 致密化； 砖的强度提高； 抗冲刷和渣蚀的能力提高； 抗剥落性提高； 抗水化性能提高； 第三节 MgO-CaO-C 镁碳砖是由烧结镁石或电熔镁砂和碳素材料石墨为原料，以含碳树脂作结合剂，经混练、成型和220℃左右热处理，由碳素形成连续网络相将方镁石晶粒包裹而构成的制品。 强度-优质石墨是碳的结晶体，在2500℃左右仅为粘稠状，在常压下约3600℃以上才挥发； 当制品中的碳素结合剂经在隔绝空气条件下烘烤，促使碳素树脂聚合，强化碳素材料同镁砂颗粒的亲和力和结合力，并形成碳素连续网络以后，则由碳素连续网络相结合石墨与方镁石构成的耐火制品，却具有很高的耐高温性能。 主要特点： 石墨多晶体具有较