1.镁质耐火材料在高温行业的作用:
2003年我国钢产量为22234万吨,硅酸盐水泥8.13亿吨。这些在国民经济生产中十分重要的高温工业离不开耐火材料,特别是镁质耐火材料。
为什么镁质耐火材料那么重要呢?河南耐火砖厂家科瑞耐材来为您解答。我们知道炼钢其实是炼渣,要生产合格的一般钢或特殊钢主要都是靠熔渣来除去其中有害杂质。炼一般钢,其熔渣主要成分为CaO、SiO2、、FeO、P2O5等。二次精炼炼良好钢,其熔渣成分有两类:一类是高碱性CaO-SiO2。Al2O3渣系,一类是高CaO的CaO-CaF2-Al2O3渣系。要抗这些熔渣的侵蚀以及吸收钢中有害杂质,炼洁净钢等,碱性镁质耐火材料非常合适。
下表列有耐火氧化物以及MgO与一些氧化物形成复合氧化物的熔点或形成二元系的情况。
耐火氧化物或复合氧化物 | 熔点 | 复合氧化物或二元系 | 熔点/℃ |
Al2O3 | 2045 | 2MgO·SiO2(M2S) | 1900 |
CaO | 2600 | 2MgO·TiO2(M2T) | 1732 1700℃以上转变 |
Cr2O3 | ~2400 | MgO·Fe2O3 | 为镁浮士体固溶体 (MgO-FeO) |
MgO | 2825 | MgO-FeO | 固溶体 |
SiO2 | 1723 | MgO-CaO | 低共熔点温度2380 |
ZrO2 | 2677 | MgO-ZrO2 | 低共熔点温度2150 |
MgO·Al2O3(MA) | 2135 | – | – |
MgO·Cr2O3(MK) | 2365 | – | – |
从上表可以看出,在所有常用的耐火氧化物中,MgO的熔点最高,而且MgO可以与许多氧化物或熔渣中成分形成高熔点的化合物或固溶体,MgO与一些氧化物形成的二元系的低共熔点温度也很高。因此,炼钢的首选耐火材料应是含MgO的镁质耐火材料。
有色重金属火法冶炼同样离不开镁质耐火材料。因为有色重金属矿主要是硫化物矿,其中含有大量FeS。FeS在冶炼中靠反应:
FeS(s)+3/2 O2(g)=(FeO)+SO2(7)
将其转变为FeO与SO2除去。要将此FeO与金属熔体或硫化物熔体分离,就需加入SiO2,使之形成低熔点FeO-SiO2系渣。要抗FeO-SiO2系渣也离不开含MgO的耐火材料。
水泥的主要矿物成分是2CaO·SiO2(C2S)、3CaO·SiO2(C3S)、3CaO·Al2O3(C3A)、4CaO·Al2O3·Fe2O3(C4AF)。抗这些水泥成分侵蚀和能挂窑皮的耐火材料只能是镁质耐火材料。因此,水泥窑的高温过渡带与烧成带离不开镁质耐火材料。
2.镁质耐火材料的发展:
由菱镁矿高温煅烧后的镁砂制作的烧成镁砖,由于热膨胀系数大,抗热震性差,易吸潮水化,以及熔渣易渗入砖内甚深,抗热剥落与结构剥落性不好,现在除在一些温度比较稳定的连续式生产的高温炉中仍部分使用外,随着钢铁冶炼、有色冶炼、水泥窑的发展,使用的镁质耐火材料多为镁质复合材料,如镁碳砖、镁钙碳砖、镁钙砖、镁钙锆砖、镁铝尖晶石砖、镁铬砖等。