以方鎂石為主要礦物組分的耐火材料制品。鎂碳磚按照原料組成的不同,鎂磚價格可分為:鎂碳磚用制磚鎂砂制成的鎂磚,加入少量特級礬土或工業(yè)氧化鋁的鎂鋁磚,加入一定量石墨粉的鎂碳磚,用質(zhì)量較差的高硅鎂砂制成的鎂硅磚。與其他耐火磚相比,鎂質(zhì)磚的耐火度較高,可達2000℃以上,鎂磚有較高的荷重軟化溫度,較大的高溫機械強度,還有很好的抵抗含有氧化鐵和氧化鈣的堿性熔渣的化學(xué)侵蝕的性能。但一般熱穩(wěn)定性較差。制品中氧化鎂含量為85%左右。氧化鋁含量為5%~10%,以方鎂石為主晶相、鎂鋁尖晶石為次晶相(作為主要結(jié)合相)的堿性耐火材料。顯氣孔率一般為15~18%。熱膨脹系數(shù)為10.6×10-6/℃??篃嵴鹦员认噫V鋁磚應(yīng)的鎂磚好。由于基質(zhì)中分布有熔點較高的鎂鋁尖晶石,其高溫強度較高,荷重化開始溫度在1580℃以上??乖砸草^好。一般以優(yōu)質(zhì)燒結(jié)鎂砂為粒狀料,加入按一定比例配合的鎂砂同生礬土或輕燒礬土熟料或工業(yè)氧化鋁組成的細粉,經(jīng)混煉、成型和燒成而制得。
以電熔法使鎂鉻混合粉料熔融,通過熔體析晶,形成顯微結(jié)構(gòu)相當(dāng)均勻的、鎂磚以鎂鉻尖晶石和方鎂石混晶為主要相組成的原料,把這種電熔鎂鉻料粉碎成一定顆粒粒度,混合成型,經(jīng)燒成以制備再結(jié)合磚,或直接用做化學(xué)結(jié)臺磚。再結(jié)合磚的顯微結(jié)構(gòu)特征是高度的直接結(jié)合和含有大量的尖晶石脫溶相:含有大量脫溶相的基晶,鎂磚從本質(zhì)上改變了方鎂石的物理化學(xué)性質(zhì),如降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性,改善對酸-堿性渣侵蝕的抵抗能力。再結(jié)合磚有同熔鑄磚使用效果相似的性狀,但有比熔鑄磚更好的耐溫度急變性和更均勻的顯微結(jié)構(gòu)。
窯爐砌筑的目標就是尋求最接近上述要求的耐火磚。鎂磚價格耐火磚所含各種氧化物都能溶解于玻璃熔體中,必須尋求這樣的耐火磚,它在玻璃熔體中特別難溶或溶解很慢,或具有這樣的構(gòu)造,即耐火侵蝕的氧化物中主要部分在磚的結(jié)構(gòu)內(nèi)部被保護起來,鎂磚使那些從耐火材料上溶解或脫落下來的部分很好溶解在玻璃中或沉到融化池底而不造成玻璃缺陷。一般來說,玻璃組成中侵蝕性最強的是堿、堿土、氧化鉛以及形成玻璃的膨化合物。不過還需特別加以說明:玻璃中的酸性組分如SIO2、SO2、V2O3、B2O3、P2O5等對堿性耐火磚具有侵蝕作用,而堿性物質(zhì)如堿及堿土則特別對含SIO2的耐火材料有侵蝕作用。
碳質(zhì)制品是另一類中性耐火材料,根據(jù)含碳原料的成分和制品的礦物組成,分為碳磚、石墨制品和碳化硅質(zhì)制品三類。碳磚是用高品位的石油焦為原料,加焦油、瀝青作粘合劑,在1300℃隔絕空氣條件下燒成。高品質(zhì)鎂磚石墨制品(除天然石墨外)用碳質(zhì)材料在電爐中經(jīng)2500~2800℃石墨化處理制得。碳化硅制品則以碳化硅為原料,加粘土、氧化硅等粘結(jié)劑在1350~1400℃燒成。也可以將碳化硅加硅粉在電爐中氮氣氛下制成氮化硅-碳化硅制品。碳質(zhì)制品的熱膨脹系數(shù)很低,導(dǎo)熱性高,耐熱震性能好,高溫強度高。在高溫下長期使用也不軟化,不受任何酸堿的侵蝕,有良好的抗鹽性能,鎂磚也不受金屬和熔渣的潤濕,質(zhì)輕,是優(yōu)質(zhì)的耐高溫材料。缺點是在高溫下易氧化,不宜在氧化氣氛中使用。碳質(zhì)制品廣泛用于高溫爐爐襯(爐底、爐缸、爐身下部等)、熔煉有色金屬爐的襯里。石墨制品可以做反應(yīng)槽和石油化工的高壓釜內(nèi)襯。碳化硅與石墨制品還可以制成熔煉銅同金和輕合金用的坩堝。
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