耐火材料第五章課件

1

1、定義：

氧化鎂或氧化鈣或氧化鎂-氧化鈣

2、分類◆鎂質(zhì)耐火材料：MgO≥80%，方鎂石。

普通鎂磚、鎂硅磚、鎂鈣磚等◆氧化鈣質(zhì)耐火材料：CaO≥95%，方鈣石。◆白云石質(zhì)耐火材料：方鈣石和方鎂石。

鎂質(zhì)白云石、白云石和鈣質(zhì)白云石耐火材料?！艏饩|(zhì)耐火材料：MgO·(Al2O3/Cr2O3/Fe2O3

)

◆

鎂橄欖石質(zhì)耐火材料：

2MgO·SiO2

第五章堿性（MgO-CaO）耐火材料3、性能

耐火度高；抗堿性和鐵渣能力強(qiáng)；熱膨脹率較大，熱震穩(wěn)定性一般較差；抗水化性較差；高溫減壓揮發(fā)量大；常溫不導(dǎo)電，高溫導(dǎo)電增強(qiáng)。第一節(jié)鎂質(zhì)耐火材料1、定義：

MgO≥80%，方鎂石為主要晶相的堿性耐火材料，常稱鎂質(zhì)制品或鎂磚。

鎂磚呈化學(xué)堿性，耐高溫，抗堿性渣和含鐵渣侵蝕能力強(qiáng)，但高溫強(qiáng)度波動(dòng)大，抗熱震性也較差。2、分類：按結(jié)合相不同分為普通鎂磚：MgO≥87%，CaO＜3.5%，以CMS為主要結(jié)合相。鎂硅磚：MgO≥82%，SiO25-11%，以M2S為主要結(jié)合相。鎂鈣磚：MgO80-87%，CaO6-10%，以C2S為主要結(jié)合相。鎂鋁磚：MgO≥80%，Al2O33-10%，以MA為主要結(jié)合相。鎂鉻磚：MgO≥50%，Cr2O33-20%，以MK為主要結(jié)合相。方鎂石的特性：

純MgO為無(wú)色透明晶體，由于它能與結(jié)構(gòu)相同而陽(yáng)離子半徑又相近形成連續(xù)固溶體，使它染色，并隨FeO含量增加由黃色到棕褐色，甚至黑色而變得不再透明。含SiO2高呈白黃色，含CaO高呈黑色。

由于CaO與MgO陽(yáng)離子半徑差大，盡管結(jié)構(gòu)相同，只能在高溫下形成有限固溶體。

MgO在高溫下易被C還原，其反應(yīng)為 MgO(s)+C(s)=Mg(g)+CO(g)。5

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地

一、與鎂質(zhì)耐火材料有關(guān)的物系

(Phasediagramanalysisofmagnesiarefractories)

MgO－(FeO，R2O3，CaO，SiO2)礦物

MMK

MA

MF

C3S

M2S

C2S

CMS

C3MS2C2F

熔點(diǎn)℃

28002400

2130

1750不一致

1900分解

1890

2130

1498不一致

1575

1435

MgO-CaO-SiO2體系中存在：二元化合物（高熔點(diǎn)）：

鎂橄欖石（M2S），熔點(diǎn)1890℃；硅酸二鈣（C2S），熔點(diǎn)2130℃；硅酸三鈣（C3S），1900℃分解C+C2S。三元化合物（低熔點(diǎn)）：

透輝石（CMS2），熔點(diǎn)1391℃；鎂方柱石（C2MS2），熔點(diǎn)1458℃；鈣鎂橄欖石（CMS）1498℃不一致熔融；鎂薔薇輝石（C3MS2），熔點(diǎn)1575℃.1、MgO-C的氧化還原反應(yīng)1、MgO的穩(wěn)定性隨T↑，△G↑,穩(wěn)定性↓

CO穩(wěn)定性隨T↑，△G↓，穩(wěn)定性↑2、MgO的穩(wěn)定性隨P'Mg↑，△G↓，穩(wěn)定性↑

CO穩(wěn)定性隨P'CO

↑,△G↑，穩(wěn)定性↓

3、交點(diǎn)處發(fā)生：MgO+C=Mg氣+CO氣

7

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地2、MgO-FeO系MgO與FeO在1200℃開始顯著形成連續(xù)固溶體（無(wú)限固溶）。MgO能吸收大量FeO而不生成液相。FeO為50%，開始出現(xiàn)液相溫度約為1850℃8

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地3、MgO-Fe2O3系二元化合物鐵酸鎂(MF)1720℃分解。MgO吸收大量Fe2O3后耐火度仍很高（有限固溶）。

抗含鐵爐渣侵蝕性良好?！洚?dāng)鎂質(zhì)材料的促燒劑或“火泥”9

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地

4、MgO-R2O3系固化溫度：Fe2O3（1720℃）

Al2O3（1995℃）

Cr2O3（2350℃）方鎂石中的固溶度：

Fe2O3＞＞Cr2O3＞Al2O3冷卻時(shí)尖晶石相脫溶在方鎂石晶粒內(nèi)部/晶界→晶內(nèi)/間尖晶石由上可見：MgO—FeO二元系：半徑相近，可以任何比例形成固溶體，稱鎂富氏體。固溶體削弱了FeO對(duì)MgO的熔劑作用，MgO即使吸收了30%FeO，開始出現(xiàn)液相溫度仍在2000℃以上。MgO—Fe2O3二元系：

Fe2O3首先融化，促進(jìn)物料燒結(jié)，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)形成化合物MF也與MgO形成大量固溶體（約在1000℃左右開始，最高1720℃達(dá)70%），避免了物系出現(xiàn)液相溫度顯著降低，并減少其液相量。

但注意溫度的波動(dòng)和氣氛的變化，會(huì)發(fā)生Fe2+

、Fe3+離子電價(jià)的改變和固溶—脫溶的變化，并同時(shí)伴隨有體積效應(yīng)。MgO—鐵氧二元系告訴我們，鎂磚對(duì)含鐵熔渣具有極強(qiáng)的適應(yīng)性，適合于煉鋼。11

5、尖晶石-硅酸鹽系（三種尖晶石與四種硅酸鹽形成的）鎂質(zhì)耐火材料的次要礦物：M2S、C2S，盡量減少CMS和C3MS2。系統(tǒng)

固化溫度，℃

系統(tǒng)

固化溫度，℃

系統(tǒng)

固化溫度，℃

MA-M2S

1720

MK-M2S

1860

MF-M2S

約1690

MA-CMS

1410

MK-CMS

1490

MF-CMS

1410

MA-C3MS2

1430

MK-C3MS2

1490

MF-C3MS2

-

MA-C2S

1417

MK-C2S

約1700

MF-C2S

1380

尖晶石-硅酸鹽系統(tǒng)及其固化溫度

12

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地◆C2S（2130℃）和MA（2135℃）為高耐火物相，但其最低共熔點(diǎn)為1418℃?！鬋2S-MK最低共熔點(diǎn)＞C2S-MA

◆隨著尖晶石中Cr2O3/Al2O3↑，尖晶石相在硅酸鹽熔液中溶解度↓—液相量↓6、MA-MK-C2S系13

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地1650℃條件下，形成的液相量：

L1＞L2＞L3

相同溫度下，尖晶石在液相中的溶解度：L1’＞L2’＞L3’7、MA-MK-C2S系14

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地■當(dāng)尖晶石中Fe2O3被Al2O3取代后，二元最低共熔溫度提高不大（始熔溫度）。■

尖晶石在硅酸鹽液相中的溶解度變化不大。8、MF-MK-C2S系與MA-MK-C2S系規(guī)律相同耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地◆對(duì)硅酸鹽含量一定的材料，若要提高始熔溫度，則要提高尖晶石中Cr2O3對(duì)Al2O3或Fe2O3的比例?！魧?duì)原料中不含R2O3鎂砂，若將Cr2O3加入到含有

C2S的鎂砂，則會(huì)降低始熔溫度（因?yàn)镸gO-C2S最低共熔點(diǎn)1800℃，而MK-C2S最低共熔點(diǎn)1700℃，所以MgO-MK-C2S三元最低共熔點(diǎn)將比1700℃更低）。但當(dāng)磚在使用中吸收氧化鐵后，加入Cr2O3是有利的。16

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地9、MgO-尖晶石-硅酸鹽系（方鎂石-三種尖晶石與四種硅酸鹽形成的）系統(tǒng)

固化溫度，℃

系統(tǒng)

固化溫度，℃

系統(tǒng)

固化溫度，℃MgO-MA-M2S

1710

MgO-MK-M2S

1850

MgO-MF-M2S

-MgO-MA-CMS

1410

MgO-MK-CMS

1490

MgO-MF-CMS

1410MgO-MA-C3MS2

1430

MgO-MK-C3MS2

1490

MgO-MF-C3MS2

-MgO-MA-C2S

1415

MgO-MK-C2S

約1700

MgO-MF-C2S

-方鎂石-尖晶石-硅酸鹽系統(tǒng)及其固化溫度→→方鎂石-尖晶石-硅酸鹽系統(tǒng)固化溫度變化規(guī)律與尖晶石-硅酸鹽系統(tǒng)固化溫度基本一致。17

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地CaO-MgO-SiO2系固面圖10、MgO-CaO-SiO2系1、C/S比遠(yuǎn)小于1（或近于0）的“M2S+M”區(qū)2、C/S比等于或大于2的“C3S+C2S+M”區(qū)或“C+C3S+M”區(qū)3、C/S比等于1~2的“C2S+M+L”區(qū)、“M+L”區(qū)、“M2S+M+L”區(qū)耐火性能差11、C-M-S系19

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地→→鎂質(zhì)耐火材料的化學(xué)組成及CaO/SiO2決定著材料的

平衡礦物組成。12、鎂質(zhì)耐火材料的CaO/SiO2和相組合的關(guān)系C/S分子比

0

0-1.0

1.0

1-1.5

1.5

1.5-2.0

2.0C/S質(zhì)量比00-0.930.930.93-1.41.41.4-1.871.87相組合

MgO

M2S

鎂硅磚MgO

M2S

CMS

MgO

CMS

MgO

CMS

C3MS2

MgO

C3MS2

MgO

C3MS2

C2S

MgO

C2S

鎂鈣磚TE/℃

1860

1502

1490

1490

1575

1575

1890

13、

MgO-CaO-Fe2O3（FeO）-Al2O3-SiO2五元系制造鎂磚的燒結(jié)或電熔鎂砂屬

MgO-CaO-Fe2O3（FeO）-Al2O3-SiO2五元系以主成分MgO和主要夾雜成分CaO、SiO2的MgO-CaO-SiO2三元系統(tǒng)基本可以描述上述五元系的相平衡關(guān)系。CaO-MgO-Al2O3-Fe2O3-SiO2五元系統(tǒng)MgO－CaO系耐火材料相組成如何判斷？CaO－－－－形成石灰（方鈣石）

MgO－－－－FeO－－－－－Fe2O3－－－－C2F，C4AFAl2O3－－－－C3A，C4AFSiO2－－－－－C2S，C3S（C/S＞2）

P2O5－－－－－C3P（MF’）OR2O3副成分：主成分：石灰（CaO）飽和系數(shù)KH定義：M-C系耐火材料中R2O3,P2O5等全部為CaO所飽和后，剩余的CaO對(duì)SiO2的飽和程度。意義：CaO對(duì)SiO2的飽和程度不同，可能與SiO2形成C2S或C3S，二者在性質(zhì)和生產(chǎn)工藝上會(huì)有很大差別。KH計(jì)算:當(dāng)A/F>1或0.64時(shí)，系統(tǒng)中Al2O3多，形成C3A，C4AF和C3P當(dāng)A/F＜1或0.64時(shí)，系統(tǒng)中Fe2O3多，形成C2F，C4AF和C3PKH研究的意義：判斷五元系統(tǒng)的相組成，相組成不同，則生產(chǎn)方法和制品的性質(zhì)有很大差異。當(dāng)KH＞1時(shí)，SiO2將全部以C3S形式存在，且有游離CaO。這種材料是M-C系材料開始出現(xiàn)液相溫度最高的系統(tǒng)，高溫性能最好。但是游離CaO極易吸水而水化，產(chǎn)生體積膨脹而松散，所以這種材料不能使用含水的結(jié)合劑，在生產(chǎn)運(yùn)輸貯存中注意防水。當(dāng)KH＝1時(shí)，SiO2基本上以C3S形式存在，但C3S不穩(wěn)定，其存在溫度為1250－2070℃，即

1250℃以下分解：C3S－CaO＋C2S2070℃以上分解：C3S－CaO＋L

此時(shí)產(chǎn)生CaO和C2S兩個(gè)問題，一般生產(chǎn)中盡量避免。當(dāng)KH＜1時(shí)，CaO量不足，SiO2大部分形成C2S，C3S少；－當(dāng)KH＝0.67時(shí)，SiO2全部以C2S的形式存在。

C2S熔點(diǎn)2130℃，這種材料高溫性能好，含C2S的液相粘度大，抗渣性好。但是C2S有晶型轉(zhuǎn)變，會(huì)產(chǎn)生體積效應(yīng)，引起熱震穩(wěn)定性變差，生產(chǎn)中引入P2O5、Cr2O3等作為穩(wěn)定劑，避免生產(chǎn)和使用過程中的不良影響。－當(dāng)KH＜0.67時(shí)，CaO量不足，此時(shí)SiO2與MgO結(jié)合，形成C3MS2，低熔點(diǎn)物質(zhì)，高溫性能明顯降低，所以一般MgO-CaO系材料KH不能低于0.67。

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地Al2O3的影響鋁鐵比A/F=0.64CaO-MgO-C3S-C4AF1295℃鋁鐵比A/F＜0.64CaO-MgO-C3S-C4AF-C2F1290℃鋁鐵比A/F>0.64CaO-MgO-C3S-C4AF-C3A

＜1300℃→C3A、C2F的影響相似。→C4AF、C3A、C2F使CaO-MgO（2370℃）系統(tǒng)的始熔溫度降低900~1000℃。C3S本身熔點(diǎn)高，但易與SiO2、MgO反應(yīng)生成低熔物。所以，提高白云石材料的高溫性能，必須盡量降低Al2O3、氧化鐵以及SiO2等雜質(zhì)。26

二、化學(xué)組成對(duì)鎂質(zhì)制品性能的影響1、C/S比的影響

C/S

0

0-1.0

1.0

1-1.5

1.5

1.5-2.0

2.0相組合

MgO

M2S

鎂硅磚MgO

M2S

CMS

MgO

CMS

MgO

CMS

C3MS2

MgO

C3MS2

MgO

C3MS2

C2S

MgO

C2S

鎂鈣磚TE/℃

1860

1502

1490

1490

1575

1575

1890

2、CaO在MgO中固溶作用的影響

當(dāng)溫度高于1600℃時(shí)，MgO對(duì)CaO和CaO對(duì)MgO都有約1%的固溶量；且隨溫度升高而增加，最大固溶量分別為7%和17%，最低共熔溫度2370℃,同時(shí)也是最大固溶量的溫度點(diǎn)。

由于固溶體的形成，將使硅酸鹽中的C/S比下降，易產(chǎn)生低熔點(diǎn)物質(zhì)。特別是SiO2含量低時(shí)，C/S比的影響尤其明顯。應(yīng)適當(dāng)提高C/S比。27

（2）Al2O3、Cr2O3和Fe2O3R2O3

添加物數(shù)量，%

加入0.01%R2O3引起的強(qiáng)度下降值(平均)MPa

加入1克分子R2O3引起的強(qiáng)度下降比較

B2O30.01-0.07

11.0

×70

Al2O30.0-0.5

1.2

×11

Cr2O30.0-0.5

0.2

×3

Fe2O30.0-1.5

0.07

×1

（1）硼的氧化物強(qiáng)熔劑作用，使鎂質(zhì)材料高溫強(qiáng)度大大降低3、R2O3型氧化物的影響實(shí)驗(yàn)條件：含0.5%SiO2和C/S＝2.75鎂磚，高溫?cái)嗔涯Ａ繛?8MPa。表5-7R2O3型氧化物雜質(zhì)對(duì)含C2S的鎂磚的高溫?cái)嗔涯Ａ浚?500℃）的影響28

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地三、鎂質(zhì)耐火制品結(jié)合物及其組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1、結(jié)合物(Binder)

（1）硅酸鹽五種M2S，CMS

，C3MS2

，C2S，C3S

硅酸鹽結(jié)合物熔點(diǎn)或分解溫度℃對(duì)鎂質(zhì)制品性能影響

其它

燒結(jié)

荷軟耐壓強(qiáng)度

抗渣性M2S

1890

不利

提高

高

好無(wú)晶型轉(zhuǎn)變CMS

1498分解

促進(jìn)

降低

小差不利的組成

C3MS21575分解

促進(jìn)

降低

小

差不利的組成

C2S

2130

不利

提高

好晶型轉(zhuǎn)變

C3S

1900分解C2S+CaO

不利

提高

好生產(chǎn)不好控制◆FeO→（Mg·Fe）O無(wú)限固溶體，促進(jìn)燒結(jié)，但MgO晶體塑性↓，熱震穩(wěn)定性降低，高溫強(qiáng)度↓◆Fe2O3→MF→（MF+MgO）有限固溶體，促進(jìn)燒結(jié)，但熱震穩(wěn)定性降低，特別是溫度波動(dòng)的情況下。

◆或Fe2O3→

C2F→

（C2F+MgO）有限固溶體，但熔點(diǎn)低，粘度小，潤(rùn)濕能力好，促進(jìn)燒結(jié)，但荷軟低，耐火性↓。

（2）鐵的氧化物和鐵酸鹽

溫度和氣氛的波動(dòng)都會(huì)引起鎂質(zhì)制品熱震穩(wěn)定性的降低：

MF在M中的溶解度隨溫度升高而增大，溫度降低MF脫溶出來(lái)，這個(gè)結(jié)果一方面活化M晶格促進(jìn)燒結(jié)和晶體長(zhǎng)大，另一方面固溶會(huì)引起M塑性降低，脫溶引起MF在M中分布不均勻，都降低了熱震穩(wěn)定性。當(dāng)氣氛波動(dòng)時(shí)鐵氧的氧化和還原都伴隨較大的體積變化，降低了熱震穩(wěn)定性，所以氣氛波動(dòng)條件使用時(shí)應(yīng)限制鐵含量不超過10%。30

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地（3）尖晶石結(jié)合物

以MA為結(jié)合物的鎂鋁磚比普通鎂磚有更好的熱震穩(wěn)定性： —MA與M一樣都是各向同性且比M熱膨脹系數(shù)?。?—

以MA為結(jié)合相的鎂鋁磚彈性模量??； —MF在MA中的溶解度(固溶量)比在M中的溶解度大得多,因此MA能從M 中奪取MF，可以消除MF在M中固溶-脫溶的不良影響，提高M(jìn)的塑性。以MA為結(jié)合物的鎂鋁磚比普通鎂磚有更好的高溫性能性：

——MA與M一樣具有掃蕩FeO的能力，F(xiàn)eO+MgO→（Mg·Fe）O連續(xù)固溶體FeO＋MgO·Al2O3→MgO+FeAl2O4較小的體積膨脹

直到液相出現(xiàn)之前能吸收相當(dāng)數(shù)量的FeO，所以MA與M一樣具有較高

的抗FeO侵蝕的能力；

——MA熔點(diǎn)2135℃高，與M形成的二元系TE溫度較高（1995℃）,因而

制品的耐火度和荷軟都較高；

——

高溫下，MA在液相中的溶解度高于在固相M中的溶解度，冷卻

時(shí)，MA會(huì)從液相中析晶，形成晶間MA，提高了直接結(jié)合率，提高材料

的高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

→→抗熱震↑，荷重軟化溫度↑，但尖晶石生成伴隨體積膨脹，并且

聚集再結(jié)晶能力較弱→提高燒結(jié)溫度。31

2、組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn)(Microstructure)（1）直接結(jié)合的提出鎂質(zhì)耐火材料的主晶相是M，如果M被低熔點(diǎn)的硅酸鹽相所結(jié)合，則會(huì)影響高溫性能；如果M與M之間能直接結(jié)合，或者M(jìn)與其他高熔點(diǎn)相之間能直接結(jié)合，那么鎂質(zhì)耐火材料就由膠結(jié)結(jié)合轉(zhuǎn)變?yōu)榱酥苯咏Y(jié)合。（2）直接結(jié)合的條件假設(shè)兩固相之間存在液相，平衡時(shí)γαα＝2γαβcos(φ/2)即cos(φ/2)=γαα/(2γαβ)Φ越大，γαα越小，液滴越趨于存在晶粒間隙中，越容易實(shí)現(xiàn)直接結(jié)合；Φ越小，γαα越大，液滴越趨于在晶粒間滲透，越不容易實(shí)現(xiàn)直接結(jié)合；能否實(shí)現(xiàn)直接結(jié)合可以用Φ或γαα或γαβ表示32

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地也可以用直接結(jié)合率表示， NSS表示固相和固相間結(jié)合的數(shù)目， NSL表示固相和液相間結(jié)合的數(shù)目，

直接結(jié)合率＝（Nss/NSS+NSL）×100％

即：固體顆粒間接觸數(shù)目/（固-固接觸數(shù)目+固-液接觸

數(shù)目）（3）影響直接結(jié)合的因素：

①二相(一固一液）間的直接結(jié)合： a.R2O3倍半氧化物的影響：Fe2O3,Al2O3,Cr2O3 Cr2O3的加入，使φ增大，有助于實(shí)現(xiàn)直接結(jié)合33

直接結(jié)合程度隨C/S的增加而增加。因?yàn)殡S著C/S比的增加，相組合中的高熔點(diǎn)礦物增加，液相量減少，增加直接結(jié)合率。b.C/S比的影響②三相（二固、一液）間的直接結(jié)合a同一晶相間的結(jié)合，隨著其含量增加，直接結(jié)合率提高；b異相間的直接結(jié)合率比同相間的直接結(jié)合率高；c次晶相應(yīng)達(dá)到一定數(shù)量（≥15%），才能有利直接結(jié)合。MgO/Cr2O3比對(duì)各種界面接觸的影響（1700℃）CaO/MgO比對(duì)各種界面接觸的影響（1500℃）35

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地提高鎂質(zhì)材料直接結(jié)合程度的途徑：

1.提高原料純度

2.提高燒成溫度，大結(jié)晶、晶界少

3.引入添加劑如：◆引入Cr2O3；◆以高熔點(diǎn)物相作次晶相（尖晶石、C2S、M2S等）對(duì)直接結(jié)合是非常有利的。36

四、鎂質(zhì)原料(Magnesiarawmaterials)生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料的原料為鎂砂（主要由天然菱鎂礦、水鎂石和海水提鎂等獲得）鎂砂主要化學(xué)成分：氧化鎂主要礦物組成：方鎂石方鎂石性質(zhì)：等軸晶系，無(wú)色，呈立方體、八面體或不規(guī)則粒狀，比重3.56-3.67，硬度5.5，熔點(diǎn)2800℃，但1700℃以上開始升華，1800-2400℃顯著揮發(fā)，使用溫度受到局限?！鸁崤蛎浵禂?shù)大，彈性模量大，晶格能大，化學(xué)性穩(wěn)定。1、天然菱鎂礦（MgCO3）存在形式主要有結(jié)晶質(zhì)和隱晶質(zhì)兩種。理論組成為MgO47.82%，CO252.18%通常含有雜質(zhì)礦物：白云石巖、滑石和石英等。級(jí)別

化學(xué)成分，%

MgO

CaO

SiO2特級(jí)品

≥47

≤0.6

≤0.6

一級(jí)品

≥46

≤0.8

≤1.2

二級(jí)品

≥45

≤1.5

≤1.5

三級(jí)品

≥43

≤1.5

≤3.5

四級(jí)品

≥41

≤6

≤2

菱鎂石粉

≥33

≤6

≤4

菱鎂石的分類及技術(shù)條件38

2、海水鎂砂(Sea-watermagnesite)

原理：Mg(OH)2溶解度很小←←過飽和原理

CaO+H2O→Ca(OH)2

(MgCl2,MgSO4)+Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+(CaCl2,CaSO4)

Mg(OH)2→MgO+H2O300噸海水→1噸（海水中金屬元素除鈉外，最多的是鎂）雜質(zhì)有Al2O3、SiO2、Fe2O3、B2O3等。降B2O3的方法：

——減少氫氧化鎂對(duì)B2O3的吸附量；

——高溫煅燒脫B2O3

。不降B2O3鎂砂，B2O3含量為0.5%左右。一般要求B2O3含量＜(CaO+SiO2)2/100，高純海水鎂砂B2O3小于0.1%。39

3、菱鎂礦的煅燒菱鎂礦不能直接用來(lái)制磚，需經(jīng)高溫煅燒成燒結(jié)鎂砂（MgO）后，才能做為制磚用原料。煅燒過程中的變化菱鎂礦煅燒后發(fā)生分解反應(yīng)：MgCO3→MgO+CO2350℃開始反應(yīng)，550-650℃反應(yīng)激烈，到1000℃分解完全，此時(shí)的MgO質(zhì)地疏松，化學(xué)活性很大，稱為輕燒MgO（活性MgO），由于其煅燒后由塊狀變?yōu)榉蹱?，又稱為輕燒MgO粉。溫度繼續(xù)升高，MgO晶體長(zhǎng)大，晶格缺陷得到校正，化學(xué)活性變小，體積收縮，結(jié)構(gòu)致密，此時(shí)約1500-1600℃，稱為燒結(jié)MgO或“死燒”MgO。判斷鎂砂的燒結(jié)情況可以用密度、重?zé)湛s、水化性能和灼減來(lái)衡量。40

1）定義天然菱鎂礦或輕燒鎂粉→回轉(zhuǎn)窯或豎窯1500～2300℃→MgO長(zhǎng)大、致密化→瘠性鎂砂→→重?zé)V砂4、燒結(jié)鎂砂(Sinteredmagnesiteclinker)◆高純/高檔燒結(jié)鎂砂◆中檔燒結(jié)鎂砂◆制磚鎂砂/普通鎂砂2）分類41

5、電熔鎂砂（熔融鎂砂，Electrocastmagnesite）（生鎂石、水鎂石、輕燒鎂石、燒結(jié)鎂石）→電弧爐（或反射爐）

→熔煉→冷卻如采用菱鎂礦，大量氣體排出，影響結(jié)晶致密度。電熔鎂砂特性◆發(fā)育良好，晶粒粗大◆均質(zhì)性好◆方鎂石直接接觸程度較高

但是電熔鎂砂性脆42

牌號(hào)

MgO

%

SiO2

%

CaO%

顆粒體積密度

g/cm3

DMS-98

≥98

≤0.6

≤1.2

≥3.50

DMS-97.5

≥97.5

≤1.0

≤1.4

≥3.45

DMS-97

≥97

≤1.5

≤1.5

≥3.45

DMS-96

≥96

≤2.2

≤2.0

≥3.45

電熔鎂砂的理化指標(biāo)評(píng)價(jià)鎂砂指標(biāo)：主成分含量，體密

43

◆優(yōu)良的結(jié)晶性，穩(wěn)定的晶格常數(shù)和熱膨脹系數(shù)，純度高，缺陷少?！瑢?dǎo)體和強(qiáng)絕緣材料薄膜的印刷路板、遠(yuǎn)紅外感應(yīng)接收器的基片材料?！艮D(zhuǎn)爐腐蝕性強(qiáng)的特殊部位、出鋼口。

大結(jié)晶鎂砂晶粒尺寸對(duì)比燒結(jié)鎂砂——60~200μm電熔鎂砂——200~400μm（150~650μm）大結(jié)晶電熔鎂砂——700~1500μm，≥5000μm。44

6、選擇鎂砂應(yīng)注意問題(Notice)（1）鎂砂的純度

MgO，%體積密度，g/cm3

高檔鎂砂＞963.35-3.45中檔鎂砂～943.25-3.30低檔鎂砂＜92（2）C/S比(質(zhì)量）

≤0.93或≥1.87，高熔點(diǎn)結(jié)合相。（3）體積密度判斷鎂砂的燒結(jié)程度和致密度的一個(gè)指標(biāo)。

（4）方鎂石晶粒的大小方鎂石晶粒尺寸增大，鎂砂的抗水化性能和抗渣性相應(yīng)提高。高檔鎂砂一般：MgO＞97.5%；體積密度＞3.4g/cm345

五、鎂質(zhì)制品的生產(chǎn)工藝（Technologyofmagnesiaproducts)簡(jiǎn)要工藝流程：

原料→破碎→粉碎→篩分→配料→混煉→成型→干燥→燒成1、普通鎂磚(Commonmagnesiabrick)

（1）原料要求（化學(xué)成分、體積密度）燒結(jié)鎂砂：MgO>87%,CaO<3.5%,SiO2<5.0%,3.53g/cm3（根據(jù)品種和使用要求：選擇普通的低檔燒結(jié)鎂砂、高檔鎂砂、電熔鎂砂、鎂硅砂、鎂鈣砂和合成鎂砂）。（2）顆粒組成（臨界粒度、級(jí)配）臨界粒度：3,2.5,2mm粒度組成：2.5~1mm60-65%,<0.088mm30~35%（臨界粒度一般為2-3mm，鎂鈣磚可擴(kuò)大至5mm（易水化）。顆粒級(jí)配遵循盡可能大堆積密度原理。盡量減少中間顆粒。鎂鈣磚為提高其抗熱震性，在將臨界粒度提高至5mm同時(shí)(欲提高熱震，可適當(dāng)增大臨界粒度；欲提高荷軟和燒結(jié)性，可適當(dāng)增加細(xì)粉含量），取消1-0mm部分，將其全部作為細(xì)粉使用）（3）配料（廢磚、結(jié)合劑、水分）除燒結(jié)鎂砂外加入20%以下廢磚，紙漿廢液結(jié)合劑。（4）混煉（加料順序、設(shè)備、時(shí)間）混砂機(jī)，粗顆?！垵{廢液→細(xì)粉泥料水分2-3%，可加入5-7%密度為1.2-1.25g/cm3的紙漿廢液作結(jié)合劑，泥碾機(jī)混煉至料發(fā)熱（優(yōu)點(diǎn)是壓實(shí)、排氣作用；缺點(diǎn)是對(duì)顆粒產(chǎn)生再粉碎），標(biāo)志有MgO+H2O→Mg(OH)2，放熱有Mg(OH)2生成。（加料順序：先加粗顆粒,中顆粒，再加結(jié)合劑，混合1-2min后加細(xì)粉?；鞜挄r(shí)間一般為15-30分鐘。一般不需困料）（5）成型（高壓、坯體密度）

燒結(jié)鎂砂是瘠性物料，且坯體水分含量少，一般不會(huì)因氣體被壓縮而產(chǎn)生過壓廢品，可采用高壓成型，使壓坯密度達(dá)2.95g/cm3以上。坯體強(qiáng)度不高，搬運(yùn)輕拿輕放。成型模具放尺率：1.5-2.5%（6）干燥（入口溫度、出口溫度、殘余水分0.7%、及時(shí)裝窯，以免吸潮粉化，網(wǎng)狀裂紋）干燥介質(zhì)入口溫度：100~120℃，廢氣出口溫度一般控制在40~60℃，坯體干燥后仍保持0.6%左右水分。

（7）燒成（裝窯、燒成制度、燒成氣氛）鎂磚燒成多使用隧道窯除低溫排除磚坯殘余水分（200℃以下）和Mg(OH)2結(jié)構(gòu)水（500℃以下）外，基本無(wú)新相變化。只是在高溫下通過液相參與作用，通過顆粒重排，MgO晶粒長(zhǎng)大，實(shí)現(xiàn)硅酸鹽結(jié)合結(jié)構(gòu)或MgO等高熔點(diǎn)結(jié)晶相的直接結(jié)合結(jié)構(gòu)。燒成溫度視品種不同，普通鎂磚，鎂硅磚，鎂鈣磚，一般在1520-1600℃,高純鎂磚，再結(jié)合鎂磚高達(dá)1750-1800℃。鎂磚裝窯平碼，高度一般不超過1m（荷軟低，燒成溫度高），高溫下采弱氧化氣氛燒成（生成MF既利燒結(jié)又不顯降耐火性)。鎂磚結(jié)合方式不同，荷重軟化開始溫度差別較大，以CMS為主的硅酸鹽結(jié)合鎂磚，荷重軟化開始溫度偏低，而以C2S為主要結(jié)合相的高純鎂磚，鎂鈣磚，電熔再結(jié)合鎂磚都很高，各種鎂磚的抗熱震性都較差。鎂磚燒成制度：1）＜500℃殘余水和結(jié)構(gòu)水排出，升溫速度可以加快；2）500-1200℃結(jié)合劑作用失去，而無(wú)液相，殘留碳要完全燃盡，預(yù)熱帶要保持必要的升溫速率和推車制度。不宜太快。3）1200-1400℃固相反應(yīng)、液相生成，制品開始燒結(jié)，坯體強(qiáng)度仍較低，升溫速率不宜太快。4）1400℃以上，方鎂石再結(jié)晶，塑性變形，強(qiáng)度較低，避免強(qiáng)烈火焰沖擊。升溫要緩慢。5）1500-1600℃制品最后燒結(jié)，弱氧化氣氛。6）冷卻：液相凝固前，有緩沖應(yīng)力能力，冷卻速度可加快。液相凝固后，制品易裂紋，應(yīng)緩慢冷卻。（8）應(yīng)用：

鎂磚耐火度高達(dá)2000℃以上，荷軟變化大（結(jié)合相差別）一般鎂磚荷軟開始1520-1600℃，而高純鎂磚可達(dá)1800℃.高溫性能好，抗堿性渣和含鐵渣侵蝕能力強(qiáng)，但對(duì)含SiO2等酸性渣抵抗能力弱，使用時(shí)不能與硅磚直接接觸，要用中性磚隔開。

熱震差，1100℃水冷，僅1-2次。鎂磚現(xiàn)在的應(yīng)用領(lǐng)域主要是煉鋼電爐爐墻、爐底內(nèi)襯及永久襯，轉(zhuǎn)爐永久襯，混鐵爐。

有色冶煉爐，高溫隧道窯燒成帶內(nèi)襯，鎂砂煅燒窯，回轉(zhuǎn)窯內(nèi)襯，玻璃窯蓄熱室上層格子磚，軋鋼加熱爐爐底等。

再結(jié)合鎂磚主要應(yīng)用于精煉爐，轉(zhuǎn)爐，電爐出鋼口等部位。2、鎂硅磚鎂硅磚的生產(chǎn)工藝與普通鎂磚相同。以高硅菱鎂礦經(jīng)高溫煅燒成鎂硅砂做為鎂硅磚的原料。

MgOSiO2CaO密度(g/cm3)

≥84.0%5-11%≤2.5%≥3.513、鎂鋁磚采用高鋁礬土（生料或熟料均可）作原料，制品中Al2O3含量控制在5~10%以內(nèi)。以鎂鋁尖晶石為主要結(jié)合物。將礬土與燒結(jié)鎂砂共磨（<0.088mm）燒成溫度較普通鎂磚高約10℃。4、鎂鈣磚☆以方鎂石為主要礦物組成，C3S和C2S做為結(jié)合物☆鎂鈣磚生產(chǎn)工藝分兩步進(jìn)行：制備熟料和制磚☆

配料應(yīng)控制C/S=2.2~3，Al2O3<2%，同時(shí)加入0.3%磷灰石，0.5~0.7%鐵精礦，按一定配比的高鈣菱鎂礦、滑石、磷灰石、鐵精礦混合共磨（<0.088mm）然后成球煅燒成熟料，熟料經(jīng)破粉碎后按普通鎂磚生產(chǎn)工藝制磚?！顭蓽囟葹?600~1680℃?！铈V鈣磚除熱震穩(wěn)定性差外，其他性能均很優(yōu)越，生產(chǎn)工藝較復(fù)雜。53

六、鎂質(zhì)耐火材料性能的缺點(diǎn)(Problem)——抗熱震性差

——抗渣滲透性差思考題：如何改進(jìn)鎂質(zhì)耐火材料性能？54

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地特性（1）耐高溫性（2）熱力學(xué)穩(wěn)定CaO的自由能最負(fù)，最穩(wěn)定，MgO次之，CaO、MgO材料對(duì)鋼水再供氧的可能性最小→MgO-CaO質(zhì)耐火材料適用于高溫真空工作環(huán)境的爐外精煉中。氧化鎂的熔點(diǎn)為2800℃，氧化鈣的熔點(diǎn)2570℃，二者共熔溫度是2370℃。

傳統(tǒng)但又具有吸引力的耐火材料，作為潔凈鋼冶煉用耐火材料正在引起世界各國(guó)的極大關(guān)注，被列為我國(guó)21世紀(jì)耐火材料四大發(fā)展方向之一。

第二節(jié)白云石質(zhì)耐火材料（3）抗渣性強(qiáng)游離CaO對(duì)爐渣有廣泛的適應(yīng)性。

55

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地（4）凈化鋼液耐火材料對(duì)脫硫作用的實(shí)驗(yàn)室研究1-石灰磚；2-剛玉磚；3-鎂鋁尖晶石磚；4-鎂磚；5-鎂碳磚；6-鎂鈣磚；7-油浸高鋁磚；8-高鋁磚；9-鎂鉻磚；10-鋯英石磚（5）資源豐富

（6）容易水化1、定義：

以CaO、MgO為基本化學(xué)成分，白云石熟料作為主要原料生產(chǎn)的耐火材料為白云石質(zhì)耐火材料。主成分：

MgO、CaO，主要雜質(zhì)成分Al2O3、氧化鐵以及SiO2主晶相：方鎂石、方鈣石，主要結(jié)合相C3S、C2S、C4AF、C2F、C3A等。C4AF、C2F、C3A為低熔物，生產(chǎn)中嚴(yán)格控制Al2O3、氧化鐵以及SiO2含量。2、分類：

按MgO/CaO比或CaO含量不同，分為：

鎂白云石制品CaO含量15-30%；

白云石制品CaO含量40-60%；

鈣白云石制品CaO含量大于60%。各種白云石制品共同特征是CaO/SiO2＞3,含游離CaO，其生產(chǎn)和性能也都與此特征密切相關(guān)?！舭碈aO存在方式：

含游離CaO的白云石質(zhì)耐火材料（歐洲、日本、中國(guó)等）。其礦物組成位于：MgO—CaO--C3S-C4AF-C2F（或C3A）組成區(qū)內(nèi)，含有難于燒結(jié)的活性CaO，極易水化，又稱為不穩(wěn)定或不抗水化性白云石質(zhì)耐火材料。

不含游離CaO的白云石質(zhì)耐火材料（前蘇聯(lián)），其礦物組成為MgO、C3S、C2S、C4AF、C2F（或C3A），組成中的

CaO全部呈結(jié)合狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生水化反應(yīng)，又稱為穩(wěn)定或抗水化性白云石質(zhì)耐火材料?！鬋aO數(shù)量

高鈣鎂砂、鎂白云石、白云石、高鈣白云石和石灰耐火材料?！粲猛?/p>

冶金白云石砂（不定形）、白云石質(zhì)制品（定形）58

1、CaO-MgO二元系統(tǒng)、與白云石質(zhì)耐火材料有關(guān)的物系

形成有限固溶體，液線溫度高，亞液線溫度也高，最低共熔點(diǎn)2370℃。→優(yōu)良性能的耐火材料

D：CaO/MgO=58/42——純白云石左：富鎂白云石右：高鈣白云石富MgO側(cè)液化溫度要高于富CaO側(cè)。59

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地2、雜質(zhì)-CaO-MgO系

C3S

2070℃

，C4AF

1415℃，C2F

1449℃，C3A

1535℃SiO2效應(yīng)圖為CaO—SiO2二元相圖，它對(duì)白云石制品有意義的是C2S—CaO部分。CaO吸收SiO2形成兩個(gè)高熔點(diǎn)化合物C2S，C3S。其中C3S的存在范圍為：實(shí)際上，在平衡常溫下的硅酸鹽只是C2S。C2S熔點(diǎn)2130℃，與C3S共熔溫度為2050℃，也不是白云石制品的強(qiáng)溶劑。但C2S在525℃有的晶型轉(zhuǎn)化，由于二者的密度差異，會(huì)有9%的體積膨脹效應(yīng)，會(huì)影響制品的熱震穩(wěn)定性。因此，無(wú)論從制造還是使用角度，白云石制品中SiO2含量還是應(yīng)壓縮到最低限度。

白云石中的Al2O3不與MgO發(fā)生任何作用（CaO比MgO活性高），因此，Al2O3的效應(yīng)可由CaO—Al2O3二元系作出判斷。CaO—Al2O3二元系中富CaO側(cè)形成一個(gè)化合物C3A，為不一致熔化合物，在1535℃發(fā)生如下反應(yīng)：

這使CaO—C3A系統(tǒng)出現(xiàn)液相溫度降低了1035℃，如果系統(tǒng)內(nèi)還有SiO2，將迅速降至1470℃（

書1350℃）

，出現(xiàn)液相。

可見Al2O3在白云石制品中的危害是極大的，應(yīng)盡可能降低。同時(shí)，白云石制品在使用時(shí)接觸Al2O3的危險(xiǎn)性（與粘土磚1300℃長(zhǎng)期接觸非常危險(xiǎn)）。另外，在有Fe2O3時(shí)，鈣鋁鐵反應(yīng)生成C4AF，熔點(diǎn)1415℃，也是低熔物，可見Al2O3的有害作用。Al2O3效應(yīng)CaO—鐵氧二元系中在空氣條件下，CaO與Fe2O3生成低熔化合物C2F，熔點(diǎn)1449℃，在還原條件下，CaO與FeO生成低熔化合物CF2，其固相將于1125℃分解為CaO+FeO,并在約1150℃轉(zhuǎn)變?yōu)镃aO和富鐵液相。這兩個(gè)圖同時(shí)告訴我們無(wú)論何種氣氛條件，鐵氧與CaO都會(huì)形成低熔物，即CaO對(duì)鐵氧的抵抗性較差。

還原條件下CF2分解析出CaO和富鐵液相，其中富鐵液相中鐵（Fe2+）可為白云石中MgO的吸收形成（Mg·Fe）O。體系液相量減少，并形成（Mg·Fe）O—CaO高熔融體系，高溫性能不降低。鐵氧效應(yīng)如圖所示：MgO—CaO—鐵氧三元系在1500℃的等溫截面圖。由圖可知：MgO:CaO=50:50的白云石材料在還原條件下吸收22%FeO無(wú)液相生成，而同樣組成的材料在空氣中吸收3%Fe2O3就有液相生成。說明M-C材料抗FeO能力比抗Fe2O3能力強(qiáng)，適合在還原條件使用，而不適合在氧化條件使用。64

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地

二、白云石原料1、白云石的性質(zhì)

1）化學(xué)組成：CaMg(CO3)2，復(fù)鹽，CaO/MgO=1.39，煅燒后理論組成CaO58%，MgO42%。

2）物理性質(zhì)：乳白色，一般為深灰色、淺灰色等，比重2.85，硬度3.5-4。

3）分類：依據(jù)CaO/MgO石灰質(zhì)白云石CaO/MgO＞1.39

白云石CaO/MgO=1.39

鎂質(zhì)白云石CaO/MgO＜1.3965

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地三、白云石材料的水化原理Ca2+半徑比Mg2+大，極化能力較弱，被O2-略為推出。CaO的晶格較為疏松，晶格常數(shù)CaO4.80×10-4μm，MgO4.20×10-4μm，CaO密度低，比MgO更容易水化。體積增加96.5%→粉化

多晶的水化過程模型

多晶的水化過程模型

66

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地CaO(s)+H2O(g)→Ca(OH)2(s)(1)MgO(s)+H2O(g)→Mg(OH)2(s)(2)根據(jù)ΔGo=A+BT關(guān)系式，由熱力學(xué)數(shù)據(jù)298K時(shí)，

ΔGo1=-61675J/mol，ΔGo2=-35500J/mol又ΔGo=-RTlnKo得出PH2O1

=1.57×10-9kPa,PH2O2=6.0×10-5kPa ∵ΔGo1<

ΔGo2

，PH2O1<PH2O2, ∴白云石（CaMg(CO3)2）中以CaO水化為主。67

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地1、燒結(jié)法：CaO晶粒長(zhǎng)大、致密化、減少晶界面積。1）活化燒結(jié)法

2）添加外加劑燒結(jié)法：與CaO作用，生成低熔物或生成固溶體，改善微觀結(jié)構(gòu)，促進(jìn)燒結(jié)，防水化作用?！梢合嗟奶砑觿〢l2O3、Fe2O3、SiO2、TiO2、CuO等氧化物和氮化物、碳化硼、金屬硼、鋁等非氧化物及金屬。四、白云石材料的抗水化措施——二步煅燒和消化68

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地——形成固溶體的添加劑

CeO2、La2O3、ZrO2、Y2O3、Cr2O3等氧化物?！霛崈籼砑觿?/p>

選擇Ca(OH)2或CaCO3或氟化鈣作為添加劑?！煞€(wěn)定化合物

化合物如CaZrO3、CaTiO3、Ca2SiO4、Ca3SiO5和CaAl12O19等。69

耐火材料與高溫陶瓷國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室培育基地2、表面處理法

1）有機(jī)物表面包覆有機(jī)溶劑有焦油、瀝青、石蠟、脂醇類及各種樹脂、有機(jī)硅化物、有機(jī)酸-有機(jī)酸鹽復(fù)合（如乙醇酸-乳酸鋁、檸檬酸-乳酸鋁）等。用聚乙烯薄膜包裹以隔絕大氣。2）無(wú)機(jī)物表面包覆

——?dú)庀喟?/p>

CaO+CO2→CaCO3薄膜。

——液相包覆溶液有磷酸、磷酸鈉、硅酸鈉、磷酸二氫鋁、草酸等。這些溶液與鎂鈣系熟料表面的游離CaO反應(yīng)生成難溶或微溶的化合物，附著在熟料表面。

燒結(jié)白云石→破粉碎→篩分→粗顆?！淞?/p>

細(xì)顆?！淞稀彀琛尚汀鸁崽幚怼善罚ú糠只蛉繜Y(jié)鎂砂細(xì)粉替代）細(xì)粉→配料

瀝青（脫水）浸油二、生產(chǎn)工藝要點(diǎn)1、焦油白云石制品以燒結(jié)白云石為主要原料，加入適量鎂砂并以焦油瀝青或石蠟等有機(jī)物為結(jié)合劑生產(chǎn)的不燒成制品稱焦油白云石磚，其工藝要點(diǎn)如下：1）簡(jiǎn)要工藝流程焦油白云石制品可作中小轉(zhuǎn)爐內(nèi)襯，或MgO-C磚配套綜合砌爐，也可作二次精煉爐內(nèi)襯等。2）對(duì)流程的簡(jiǎn)要說明（a）原料：選擇燒結(jié)白云石應(yīng)雜質(zhì)含量低，密度高，MgO＞35%，，CaO35-45%，夾雜物總量在5%以下，密度2.75g/cm3以上的燒結(jié)白云石為宜。（b）配料：燒結(jié)白云石易水化，以粗顆粒加入為宜，臨界粒度8-10mm，振動(dòng)成型磚甚至可達(dá)15-20mm。細(xì)粉以全部或部分燒結(jié)鎂砂代替白云石砂為宜。顆粒級(jí)配遵循盡可能大堆積原理。（c）結(jié)合劑制備：為保證結(jié)合劑的粘度適中和較高的殘?zhí)己?，一般采用焦油：瀝青=4：6或3：7比例配制。前者可提高結(jié)合劑流動(dòng)性，降低粘度，后者能增加制品中的殘?zhí)己??；旌辖Y(jié)合劑要在160-180℃溫度下進(jìn)行脫水（防水化）處理，使結(jié)合劑水含量低于0.5%，處理中以“鍋面無(wú)泡、不留黃煙、棍挑成絲”為宜。結(jié)合劑的加入量一般為6-10%（機(jī)壓成型），以液態(tài)加入白云石料中，并能順利地填充于白云石的氣孔中，將顆粒外面均勻包上一層油膜，防止水化(填充、包裹作用）。若能采用部分無(wú)水樹脂替代焦油瀝青結(jié)合劑制品性能會(huì)更好。（d）烘砂：配料的粗、中顆粒要在200-300℃溫度下烘砂處理，利于結(jié)合劑在顆粒表面分散。（烘砂溫度低：粘度大、混不勻；溫度高：揮發(fā)、污染）（e）混煉：先加大顆粒、再加結(jié)合劑（混合1-2分鐘）、再加中細(xì)顆粒（繼續(xù)混合1-2分鐘）、再加細(xì)粉并繼續(xù)混合。

為避免混煉過程中粗顆粒被破壞，混拌宜用雙軸攪拌機(jī)，或可加熱式輕型混煉機(jī)內(nèi)進(jìn)行，混至既無(wú)“白料”也無(wú)“油團(tuán)”為好，混后料溫控制在160-190℃為宜。（f）成型：尺寸小可用摩擦機(jī)，大磚用振動(dòng)加熱法成型，成型料溫控制在130-150℃（夏季）或140-160℃（冬季）為宜，機(jī)壓磚坯體積密度不低于2.85-2.90g/cm3。成型后焦油磚需強(qiáng)風(fēng)快冷，以免變形。振動(dòng)成型磚冷卻至50-60℃才能脫模。(結(jié)合劑低溫具有結(jié)合性，使制品有較高常溫強(qiáng)度)。（g）熱處理和浸漬：為保證制品砌磚體初期安全升溫，成型各磚坯需要熱處理。熱處理可在低溫250-400℃溫度下進(jìn)行，也可在1000-1200℃中溫下處理，加熱8-12h（還原氣氛焙燒），后者處理后強(qiáng)度會(huì)明顯提高，熱處理后的制品還可以在150℃油溫下浸漬處理（常壓蒸煮法或真空浸漬法）8h，增加制品中的殘?zhí)己?，提高使用效果?/p>

熱處理油浸磚優(yōu)點(diǎn)：氣孔率低、強(qiáng)度大、含碳高、導(dǎo)熱高、抗水化好（100d不水化），可作永久、工作襯，爐齡提高40%以上。2、燒成（鎂）白云石磚目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的燒成白云石磚主要屬鎂白云石磚類型。1）簡(jiǎn)要工藝流程如下：合成鎂白云石砂→破粉碎→篩分→粗粒(5-1mm)→配料→細(xì)?！淞稀呒冩V砂→破粉碎→細(xì)磨→細(xì)粉→配料→

石蠟加熱脫水（80-100℃）→混煉→

→成型→燒成→加工