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评价烧结镁砂性能好坏的四个关键指标

编辑:耐火浇注料   时间:2020-11-25    浏览:   
     MgO含量的多少、颗粒体积密度的大小、CaO/SiO2比值及显微结构等这些都是用于衡量制作耐火材料的烧结镁砂性能的优劣的重要指标。一般将这四个方面来认识烧结镁砂的性质,做出综合的评价。


     (1)MgO含量:

     烧结镁砂中MgO的含量是用于衡量镁砂性能的最重要标准之一,镁砂中MgO含量很高胶结状态的杂质就比较 少,这种情况下,得到的耐火材料一般都有较高的耐高温侵蚀性能。

     (2)体积密度:

     这是表征耐火材料的一个重要指标。烧结镁砂烧结程度的好坏与其致密程度有直接的关系,一般都以此来表征。 菱镁石自CO2分解生成轻烧MgO,至高温下达到死烧的一个重要变化,这一过程中主晶相方镁石的晶体长大,体积收 缩明显,晶格常数也会随之降低,真密度提高,抗水化性能增强。然而,高铝砖镁砂致密程度的好与坏又与镁砂的颗粒体积密度有直接关系,颗粒越密集,致密程度越好,反之;颗粒松散,致密程度就较低。

     (3)显微结构:

     显微结构是指镁砂中主晶相方镁石粒径大小,形状与分布,结合相包括玻璃相的分布特征。材料的高温结构强 度,抗热震性和耐侵蚀性等与之都有重要影响。一般显微结构有两种典型类型。一种特征是主晶相方镁石晶粒呈晶间 气孔方镁石相硅酸盐相浑圆状,粒径大约在0.04~0.5mm范围内,粒间为以CMS,M2S和少量玻璃相组成的胶结物 结合;另一种主晶相方镁石晶粒边界趋笔直,晶粒主要呈具有较规则几何外形的多边形粒状,结合相包括气孔处于方镁 石晶粒交界处呈孤立状,主晶相晶粒呈直接结合。

     (4)CaO/SiO2值:

     烧结镁砂主成分MgO的含量与其他杂质氧化物CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3等相对含量的高低,是决定其方镁 石含量和结合相分布的基本因素。杂质氧化物的分布特别是CaO/SiO2比是决定烧结镁砂性质的一个重要因素。CaO/ SiO2摩尔比在1~1.5之间的烧结镁砂,主要结合相为低熔点的CMS(1498)℃和C3MS2(1575)℃,这类镁砂烧成的制 品,他们的高温结构强度、耐腐蚀性能和抗热震性能都比较差;而CaO/SiO2<1或>2的烧结镁砂,其结合相为高熔点 的M2S(1890℃)、C2S(2130℃)、和C3S(2071℃),则使制成品有较高的高温结构强度和耐侵蚀性。另外,由于高温 下CaO对MgO有一定的溶解度,这样可能会使低熔点的C3MS2(1575℃)、CMS(1498℃)相在更大的CaO/SiO2比范 围内出现。因此为避免生成了低熔点的硅酸盐相,往往希望这类镁砂的CaO/SiO2>3。烧结镁砂高温下的不同相组合 和对制品性能的影响,如表1所示:

表1 烧结镁砂在高温下的相组合的关系


     由于菱镁石的粒级不同在实际生产中很难控制CaO/SiO2,因此在烧结镁砂生产过程中很容易产生低熔点相,对 镁砂制品的高温性能造成极大的负面影响,提高镁砂的高温性能,考虑在烧结镁砂的煅烧过程中加入其他物质,让其 和杂质在相互反应的过程中,生成高熔点的氧化物-非氧化物这种复合材料,以此来提高烧结镁砂的高温性能。

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