鎂質耐火材料.doc

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1、第一講鎂質耐火材料的基本概念及選礦技術路線一、鎂質耐火材料定義及常識以菱鎂礦、海水鎂砂和白云石等作原料，以方鎂石為主晶相，MgO含量在80%以上的耐火材料。屬于堿性耐火材料。鎂質耐火材料的耐火度高，對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，是一種重要的高級耐火材料。鎂質耐火材料主要用于平爐、電爐、氧化轉爐、水泥窯、有色金屬冶煉爐和堿性耐火材料的煅燒窯等。在我國菱鎂礦主要產(chǎn)在遼寧南部，大石橋與海城一帶，因此這一帶的相關企業(yè)比較多。方鎂石熔點為2800℃。我國制造鎂磚的主要原料是燒結鎂砂，對其要求化學成分和燒結程度。一般以密度衡量燒結程度，也可用重燒收縮、水化性能、鎂砂的外觀顏色來衡量

2、。隨著近年來鎂砂品質的下降，97高純的密度要求下降，要求值大于3.22g/cm3。純菱鎂礦煅燒后為白色，由于鐵氧化物的影響，染成褐色、棕褐色，SiO2含量高者趨近于白色，F(xiàn)e2O3含量高者趨近于深褐色，含CaO高的趨近于黑色。二、MgO材料中各種雜質元素對耐火材料的影響。表5—5與方鎂石處于平衡的13個礦物的熔點礦物MFCMSMAM2SC3MS2C2SC4AFCAC5A3C3AC3SCaOC2F熔點℃1750不一致1498不一致21301890157521301415160014851545不一致1900分解25701435C/S分子量比00—111—1.51.51.5

3、—222—33C/S質量量比00---0.930.930.93---1.41.41.4---1.871.871.87—2.82.8相組合MgOM2SMgOM2SCMSMgOCMSMgOCMSC3MS2MgOC3MS2MgOC3MS2C2SMgOC2SMgOC2SC3SMgOC3S固化溫度186015021490149015751575179017901850備注：CA鋁酸鈣C3MS2鎂薔薇輝石M2S鎂橄欖石C2S硅酸二鈣CMS鈣鎂橄欖石C3S硅酸三鈣C4AF鐵鋁酸四鈣C5A3三鋁酸五鈣MK鎂鉻尖晶石MA鎂鋁尖晶石MF鎂鐵尖晶石結論：1、高MgO時（MgO>96%）CaO

4、/SiO2≥2(分子量比),除MgO物相外只有C2S高溫相存在，如CaO/SiO2<.1.87(質量比)時，有低溫相CMS存在，高溫性能下降，CaO不是有害雜質，其次為Fe2O3與Al2O3。（分子比C/S=2與質量比C/S=1.87是同一概念）2、低MgO（Mg<96%）不要求CaO/SiO比，SiO2不限，CaO為有害雜質。CaO全部形成C2MS2與CMS，使物系高溫性能下降，其次Fe2O3、Al2O3也為有害雜質相。在低CaO體系中SiO2全部形成M2S，系高溫晶相，所以在低MgO體系中不限止SiO2絕對量。鎂質耐火材料的化學組成及C/S決定著材料的平衡礦物組成。

5、這一規(guī)律性能使我們從已知的化學組成，較為精確在預計產(chǎn)品的平衡礦物組成，進而分析出產(chǎn)品的性能，反之也能精略地設計具有預期性能材料的化學組成和配料比。Al2O3、Cr2O3、Fe2O3對MgO礦物的影響：這些R2O3的加入會降低最大強度值，且使達到最大強度的C/S的值降低。當C/S增加到超過最佳比值后，形成了低熔物，鐵酸鈣、鋁酸鹽和鉻鐵礦，會使強度下降。從抗渣性考慮，對鎂質材料來說，高的C/S也是需要的，因為在氧氣轉爐中使用時，C/S比高的鎂磚對初期渣（氧化硅含量高）的抗侵蝕性更好，另外在熱面上SiO氧化生成SiO2，進入含碳質耐火材料的工作層內，高的C/S比也可阻止靠工作

6、層的硅酸鹽的C/S比的降低?？乖灾饕Q于制品的組織結構和化學組成，特別是結合物的組成。在一般情況下，以CMS為結合物的比以C2S和M2S為結合物的制品要致密，但CMS始熔溫度較后者低，而且C2S和M2S對堿性和鐵渣的化學穩(wěn)定性高，所以，以C2S和M2S為結合物的制品的抗渣性更好。鎂質耐火材料的主晶相為方鎂石，結合相中則以所謂的第二固相的耐火礦物為主。若結合相以低熔點礦物為主，則性能低。主晶相決定鎂質材料的高耐火、抗堿性渣、鐵渣性能好的特點。而結合物的性質及分布往往成為制品的薄弱環(huán)節(jié)，決定制品優(yōu)劣的關鍵。三、對選礦路線的要求：對選礦工藝最基本的要求是：1、第一次反選最

7、大比例選出特級礦粉（比如70%）2、為充分利用尾礦粉，采用正選方法降低尾礦CaO含量，以保證下級粉高溫性能。3、選礦水最大程度的回用。附件一.特種燒結鎂砂選礦技術要求附件二.預設計選礦技術路線A附件三.預設計選礦技術路線B四、中礦粉品種：分選中礦粉可能有如下品種：（一）按計劃的選礦路線產(chǎn)生以下品種：1、中檔砂礦粉；在一次尾礦正選后，再進行反選，所產(chǎn)生第一個品種是中檔鎂砂精礦粉，由于前次正選去除一部分CaO后，礦粉中MgO約達45%以上，焙燒后MgO能達94—95%，只要CaO較低（即可視為優(yōu)質中檔礦粉），MgO的高低和SiO2含量多少正對