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一、镁铝砖

1 概念：

以镁砂为主原料，以镁砂和氧化铝粉（或特级熟土矾料）为共磨细分作基质，高温烧成的碱性制品，成为镁铝砖，也有将之称为第一代方镁石尖晶石砖的。

2 理化指标

GB/T 2275-2017 

3 生产工艺要点

3.1 原料

-- 镁砂

  镁砂中应严格限制CaO含量，形成钙镁橄榄石（CMS），1%的CaO形成2.8%的CMS，CMS越多，高温下出现的液相量也越多。明显降低荷重软化温度。

-- 高铝矾土

  一般用煅烧高铝矾土，工业氧化铝成本高，形成尖晶石速度较高铝矾土满，顾不常用。

  高铝矾土通常以熟料形式加入，也可采用轻烧料或生矾土；轻烧料中Al2O3的晶粒小，晶格缺陷多，易与MgO反应，有利于尖晶石形成和制品烧结。

3.2 配料

-- Al2O3的加入量

  含量一般在5~10%之间

-- 气孔率：Al2O3含量在10%一下能获得致密的制品，大于10%，随氧化铝含量增加，试样气孔率增大

-- 弹性模量：Al2O3含量0~2%变化不大，由12.2X104MPa下降到10.9X104MPa，3%以上时下降到5.81X104MPa，4~10%之间变化缓慢，至20%以上不再变化，此时与不加Al2O3的试样相比，弹性模量下降了一个数量级。

-- 荷重软化温度：随着氧化铝加入量增多而上升，3%时达到最高值，至10%之间保持稳定，10%以上开始下降，20%时与未加入Al2O3时相同，更高时则急剧下降。

-- 热膨胀系数：与弹性模量有相似的变化。

-- 热震稳定性：加入量5~6时最好，20%以上时比未加Al2O3更差

-- 抗渣性：3%~10%时，抗渣性好

-- 氧化铁爆胀试验表明，Al2O3加入量15%时，出现轻微爆胀，20%时较明显，28%时爆胀严重

-- 显微结构，10%以下，尖晶石分散于方镁石晶粒之间；15~20%时，MA在试样中全部成为连续的MA结合

-- 结论：Al2O3含量在6~10%范围内较好

3.3 比例

-- 颗粒配比

  两头大、中间小。保证大颗粒和细分的数量，减少中间颗粒

-- 镁砂与高铝矾土的配比

  高铝矾土的加入量，一般按制品中5~10%Al2O3的波动值的平均数（7~8%）以及返途中的Al2O3含量计算提的

-- 烧成

  烧成温度1580~1620℃，比镁砖高约30~60℃，若采用高纯原料时，烧成温度相应提高

3.4 特征及用途

-- 特征

    **热震稳定性好，机械强度和荷重软化温度高，良好抗渣性、高温性能和热稳定性，价格较镁尖晶石砖便宜

    **显微结构基本特征是基质中均匀分散原位反应尖晶石，一般晶体尺寸＜20μm

-- 用途：钢包、炼钢炉永久衬，玻璃窑蓄热池、混铁炉、炼铜反射窑顶及耐材工业高温窑路等。

二、镁尖晶石砖

1 概念

-- 以镁砂和尖晶石为原料生产的镁铝砖，通常称为方镁石尖晶石砖（镁尖晶石砖），也有称为第二代方镁石尖晶石砖或第二代镁铝砖的。

-- 某公司水泥回转窑用方镁石尖晶石砖性能

2 缺点：

--同镁铬砖相比，一个重要缺点是不耐碱性介质的侵蚀

3 对策：

--配料中加入电熔镁砂

    **提高了制品的致密度、强度和耐腐蚀性.

-- 在细分中加入刚玉粉或α-氧化铝

     **在基质中生成适量的原位尖晶石，优化了基质结构

--加入ZrO2

    **有利于改善制品的热稳定性

    **ZrO2优先与CaO反应，生成高熔点（2320℃）的锆酸一钙CaO.ZrO2，可有效阻止碱性介质向制品内的渗透，保护尖晶石不被分解。

    **用途：水泥窑烧成带应用良好，在RH炉浸渍管和下部槽的使用也有良好的前景。

-- 几种镁尖晶石锆砖的性能

三、镁铁铝尖晶石砖

1 概念

-- 镁铬砖缺点：直接结合的镁铬砖是水泥窑适应性好、性价比高的耐火材料。但是在使用中，镁铬砖内Cr2O3与窑炉中的碱性组分相结合，形成水溶性有毒的Cr6+化合物，铬公害，注定了镁铬砖必然要被水泥行业所淘汰。

-- 目前干法水泥窑采用无铬化措施

    ** 镁白云石砖、镁铝尖晶石砖和镁铁铝尖晶石砖（简称镁铁砖）代替

-- 铁的两种引入方式：

    ** 以铁铝尖晶石引入，属于含铁铝尖晶石镁砖

    ** 富铁镁砂引入，属于含Fe2O3的镁铝尖晶石砖

2 引入铁铝尖晶石的生产工艺

-- 高纯镁砂和铁铝尖晶石砂（电熔/烧结）为主要原料，通常采用电熔铁铝尖晶石，加入量一般为w（FeO.Al2O3）8%左右，经成型、烧结等工艺制备，生产工艺类似于镁铝尖晶石砖，烧成温度比镁铝尖晶石砖低。

-- 线膨胀系数（8.2X10-6~9.0X10-6K-1）与方镁石（13X10-6~14X10-6K-1）相差较大。

-- 铁铝尖晶石以粒度料的形式加入为好。

-- 近年来，镁铁铝尖晶石砖被全面应用在水泥回转窑的高温带。

-- 标准

    **理化指标JC/T 2231-2014 

3 引入富铁镁砂的生产工艺

-- 以富铁镁砂和镁铝尖晶石砂为主体原料，通常采用烧结镁铝尖晶石，经成型、烧成等工艺即可制备出引入富铁镁砂的镁铁铝尖晶石砖，生产工艺类似于镁铝尖晶石砖的生产，但烧成温度比镁铝尖晶石低。

-- 主要用于新型干法水泥窑的烧成带。

-- 典型产品理化指标

-- 抗热震性仍然保留了原镁铝尖晶石砖的特点，良好的高温强度

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