重慶鎂鋁尖晶石具有高熔點、較低的熱膨脹系數(shù)和熱導(dǎo)率等特性,更因為其良好的抗熱震性和抗堿性渣侵蝕能力而被廣泛應(yīng)用于大型水泥回轉(zhuǎn)窯、鋼包內(nèi)襯等高溫行業(yè)中。
鋁鎂耐火澆注料是以氧化鎂為主要成分的澆注料,氧化鎂可以以鋁鎂尖晶石的形式加入,也可以以鎂砂的形式加入。氧化鎂在使用過程中經(jīng)高溫反應(yīng)生成的原位鎂鋁尖晶石具有成本低,熔點高,強度好,耐高溫熔體侵蝕性優(yōu)異等特性,被廣泛地應(yīng)用于二次精煉及水泥燒制過程,尖晶石的生成過程伴隨著一定的膨脹。為促使鋁鎂尖晶石耐火澆注料的致密度,還加入微量的減水劑和少數(shù)的添加劑,并選用定量水箱,嚴格控制澆注料加水量,確保充分的成型振蕩時刻,促進澆注料內(nèi)氣體上浮和各組分的接觸,有利于烘烤和運用過程中基質(zhì)彼此反響。電熔法生產(chǎn)鎂鋁尖晶石是有代表性的間歇操作,大澆注塊需要延長冷卻時間,澆注塊的冷卻導(dǎo)致顯微結(jié)構(gòu)的不均勻,由于冷卻較快,外部的尖晶石晶體比里面的小,低熔點雜質(zhì)集中在中心處,因此,需要對電熔鎂鋁尖晶石原料進行分選均化。 富鋁鎂尖晶石生產(chǎn)的耐火材料在鋼鐵生產(chǎn)中的用量更大,兩個主要的特性增加了富鋁鎂尖晶石的應(yīng)用:即可提高材料高溫強度和抗熱震性,抗鋼渣侵蝕性。鋁鎂尖晶石耐火材料中尖晶石的含量一般為15%-30%(對應(yīng)4%-10%的MgO),近來的研究認為,在鋼包用燒成鋁鎂尖晶石耐火材料中,低硅與高硅鋁鎂尖晶石磚相比,鋼包壽命減少60%,這證明了理想的性能只能寄希望于高純合成材料。
澆注料中原位生成尖晶石可降低生產(chǎn)成本,但是這種方法也有不足的地方,氧化鋁和氧化鎂反應(yīng)生成尖晶石時會有明顯的體積膨脹,根據(jù)相對致密結(jié)構(gòu)的理論計算,其體積膨脹可達到13%,而實際上體積膨脹約是5%,這一值仍然偏高,不能避免結(jié)構(gòu)裂紋的產(chǎn)生。硅粉添加劑常常被用來促進液相燒結(jié),并允許一些局部的變形抑制體積膨脹,然而,殘余的玻璃相對高溫強度將產(chǎn)生很大的影響。
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