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? 耐火材料原料知識:
? 鎂鋁尖晶石的生產(chǎn)方法有哪幾種?
合成鎂鋁尖晶石的方法主要有燒結(jié)法和電熔法。燒結(jié)法是指將氫氧化鋁、燒結(jié)氧化鋁等原料與碳酸鎂、氫氧化鎂等含鎂原料,按照要求組成配料,共同細(xì)磨,壓球(坯),于1750℃以上的回轉(zhuǎn)窯或豎窯中高溫煅燒,即可得到燒結(jié)法合成的鎂鋁尖晶石,具體而言,可以分為一步法、一步半法和二步法。
一步法燒結(jié)合成菱鎂礦+鋁礬土生料→干法共磨→成型→燒成→尖晶石熟料
一步半法燒結(jié)合成輕燒鎂粉+鋁礬土生料→干法共磨→成型→燒成→尖晶石熟料
二步法燒結(jié)合成菱鎂礦+鋁礬土生料→干法共磨→成型→輕燒(1300℃左右)→破碎→成型→燒成→尖晶石熟料
另外,將壓制的合成尖晶石生料球在1200~1300℃的低溫下煅燒,可以制得活性尖晶石,與燒結(jié)尖晶石不同,活性尖晶石中含有未反應(yīng)的w(Al2O3)10~15%,w(MgO)5%~10%。
燒結(jié)法合成的尖晶石,由于原料含有SiO2、CaO、Fe2O3等雜質(zhì),所以合成砂中除含有MgAl2O4外,常常含有MgSi2O4、CaMgSiO4等雜質(zhì)礦物以及多余的Al2O3和MgO。
電熔法合成鎂鋁尖晶石砂,可以選用各種純度的含鎂含鋁原料。在合成尖晶石的原料中,w (MgO)含量一直在35%~50%范圍內(nèi)選定。 MgO含最過高或過低都對合成砂的熔化不利,由于黏度高而使熔體難以澆注,而加入鉻礦對熔體的熔化和澆往都有益。
配制的混合料可以在傾動式電爐或漩渦熔化爐中熔化。漩渦式熔化爐可以熔制各種配方的電熔尖晶石,它是將選定比例的混合料在該爐內(nèi)加熱到高于熔化溫度150~250℃(熔池的極限溫度是2300℃),所以可以熔制熔點(diǎn)不高于2150℃的材料。電熔塊的位置不同,其結(jié)構(gòu)是不同的,一般在上部和周邊的蜂窩形氣孔較多,其中符合尖晶石理論組成的熔塊氣孔率最大,但是含有過量的MgO或加Cr2O3熔塊的氣孔率較低。因此,生產(chǎn)電熔尖晶石砂的關(guān)鍵是如何獲得具有均勻結(jié)構(gòu)的產(chǎn)品,同時適當(dāng)排除氣孔以減少產(chǎn)品的氣孔率偏析。另外,加入Cr2O3還可以提高熔融材料的耐高溫性能。
尖晶石熔塊的尖晶石質(zhì)量分?jǐn)?shù)在80%以上,其余為硅酸鹽和玻璃狀物質(zhì)。尖晶石熔塊中,高于最低共熔點(diǎn)溫度下結(jié)晶的無雜質(zhì)尖晶石為一次尖晶石,而在低于最低共熔點(diǎn)溫度下析出的尖晶石固溶體稱為二次尖晶石。通常,二次尖晶石在熔塊上部結(jié)晶,而-一次尖晶石在熔塊下部結(jié)晶。
無Cr2O3電熔尖晶石的晶格參數(shù)同正常尖晶石相近,加Cr2O3時則發(fā)現(xiàn)晶格明顯畸變,表明Cr2O3按照置換型固溶體溶于尖晶石晶格中。
通過控制出爐體的冷卻速度,可以制得結(jié)晶程度不同的電熔尖晶石。用結(jié)構(gòu)缺陷較高的尖晶石生產(chǎn)鎂尖晶石制品時,可以保證在燒成時具有所要求的燒結(jié)活性。
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