不同结合方式的铝镁炭砖的性能对比
发布日期： 2018-03-17 10:00:17 阅读量（514） 作者：在钢包上使用后的水玻璃铝镁炭砖，其表面是渣的附着层，显微镜观察证明，主要矿物为黄长石类矿物，还有较多的金属铁，其熔点普遍降低;反应层的主要矿物是刚玉和镁铝尖晶石。众所周知，在高铝料中掺加MgO,当温度高于900℃时，MgO与Al2O3开始固相反应。 有FeO等杂质存在时，其反应速度加快。在1200 ~ 1500℃时，能生成较多的镁铝尖晶石，构成致密层，且不参加其他反应，即镁铝尖晶石矿物较稳定。同时，其反应是在方镁石周围进行，因此高铝粉与镁砂粉应混合均匀，以利于镁铝尖晶石的生长发育;原砖层存在有刚玉集合体，少量的MA和A3S2等。这就是说，镁铝尖晶石矿物是在使用过程中形成的，其形成数量与配料比、粉料混合程度、杂质成分和使用温度等因素，密切相关。
表1水玻璃铝镁炭砖的性能
表2为树脂结合铝镁炭砖的性能。编号1和编号2用的耐火骨料和粉料分别为二级和一级矾土熟料，MgO对为89%的烧结镁砂粉，C为89%的鳞片石墨，Al2O3为36%的软质黏土粉。改性沥青酚醛树脂作结合剂，用量约为6.5%。泥料的颗粒组成：12〜8mm，8%〜12%; 8〜5mm，18%〜21%; 5〜3mm，17%〜22%; 3〜1mm，8%〜11%; 1〜0.125mm，2% ~4%和小于0.09mm，38%~42%;编号3用一级矾土熟料、一等烧结镁砂、C 含量96%的鳞片石墨和改性沥青酚醛树脂结合剂制砖，其配合比：耐火骨料60% ~ 70%， 预混合粉(高铝熟料55% ~65%，镁砂35% ~45%)23% ~30%，石墨5% ~ 12%和结合剂 4.5% ~ 5.5%;编号4用Al2O3 88%的特级矾土熟料，MgO大于90%的烧结镁砂，C含量大于 89%的鳞片石墨和有机结合剂等料制砖;编号5和编号6用Al2O3大于85%的特级矾土熟料作骨粉料，MgO大于97%的电熔镁砂粉(≤74μm的占90% )C含量为91%和95%的鳞片石墨。酚醛树脂作结合剂，用量为4.5% ~6.5%。在编号5的配料中，掺加了适量的镁铝尖晶石颗粒和粉料，因此镁砂粉用量为5% ~7%。在编号6的配料中，为了加强基质，用Al2O3≤97%、细度≤44μm的电熔刚玉粉作粉料。先将刚玉粉、镁砂粉和抗氧化剂等，按比例混合15min，制成预混合粉。骨料临界粒径5mm，分四级配料。
表2树脂结合铝镁炭砖的性能
表1和表2相比较可以看出，有机结合铝镁炭砖的性能是优良的，荷重软化温度高、强度高和显气孔率低。在连铸和精炼用的钢包上使用，获得较好效果。
图1为镁砂粉用量对砖强度的影响。从图中可见，随着镁砂粉用量的增加，经200℃处理后的试样，其强度也随之增大。而经1400℃处理后的强度有个最佳值，即镁砂粉用量为3% ~7%时，强度最好。这是由于Al2O3与MgO反应生成MA所产生的体积膨胀效应所致。即当MgO用量低时，尖晶石化的体积效应能堵塞气孔、增强致密性，因此强度较大;当MgO用量大时，其体积膨胀过大，使试样内部产生应力，发生裂纹，所以强度降低。
图2为鳞片石墨用量对砖强度的影响。从图中看出，随着鳞片石墨用量的增加，200℃处理后的强度降低，1400℃处理后的强度无大的变化。另外，其抗渣性增强，残余膨胀率降低。因此，综合考虑，石墨用量小于9%为宜。
图1镁砂粉用量对砖强度的影响
1 一200℃处理后的强度;一 1400℃处理后的强度
图2 鱗片石墨用量对砖强度的影响
1 一200℃处理后强度;2一 1400℃处理后强度
表2为不同结合剂铝镁炭砖的性能。耐火骨料和粉料为一级矾土熟料，用量为 81%; —等镁砂粉用量为9%; C含量为96%的鳞片石墨，用量为10%;编号1 ~ 5用的结合 剂见表。从表中看出，无机结合剂制成的砖，性能较差;有机类结合剂制成的砖，性能较好， 其中树脂系结合砖的性能最好。这是由于无机结合剂在高温下与基质反应生成部分低熔 物，而且还与碳发生氧化还原反应，削弱了碳的结构;有机类结合剂能形成碳的网络，即实 现了碳结合，因此砖的性能优良。
表3不同结合剂铝镁炭砖的性能
从表3中还可以看出，树脂系结合铝镁炭砖的体积密度高、显气孔率低、失重率居中和残余线膨胀率小。也就是说，该种砖组织结构致密、热震稳定性好，即能抗剥落。但是，该砖易氧化，烘烤时最好涂防氧化剂，使用时应连续，间歇时间尽量缩短。
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