带您深度了解镁钙砖的耐高温性能
发布日期： 2018-04-10 08:27:30 阅读量（1023） 作者：镁钙砖的耐高温性能是指镁钙砖在高温工作条件下不熔损、不软化变形、保持良好的高温稳定性和机械强度等。镁钙砖用于AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备,工作温度高,温度变化频繁。如AOD炉氧化期温度在1700℃以上,有时可达1750℃左右,风眼区温度甚至更高。如此苛刻的高温工作环境,要求镁钙砖必须具有优异的耐高温性能,才能满足生产需要。
镁钙砖的主要矿物MgO和CaO都是高温矿物,其中MgO的熔点为2800℃,CaO的熔点为2570℃,MgO和CaO在高温下不生成二元复合矿物,二者的最低共熔点为2370℃。MgO和CaO还具有良好的高温稳定性。因此,MgO和CaO赋予了镁钙砖优异的耐高温性能。但是,镁钙砖中少量的杂质成分,可对镁钙砖的高温性能产生较大的负面影响。杂质成分对镁钙砖高温性能的影响与杂质的种类和数量有关,杂质成分的种类越多,某些杂质成分的含量越大,对镁钙砖的高温性能影响就越大。杂质对镁钙砖高温性能的影响,实际上是对主要矿物MgO和CaO高温性能的影响。杂质与CaO或MgO发生反应,生成某些低熔点矿物,在高温下产生液相,降低了镁钙砖的耐高温性能。
镁钙砖中的杂质成分主要是Fe2O3、SiO2和Al2O3。这3种主要杂质对MgO的高温性能影响不大,因为它们与MgO反应生成的矿物熔点较高,如MgO与SiO2反应生成2MgO·SiO2(镁橄榄石)，熔点1890℃;与Al2O3反应生成MgO·Al2O3(镁铝尖晶石)熔点2135℃;MgO能固溶大量的FeO而不产生液相，对Fe2O3也有很强的吸收能力,而镁钙砖中铁氧化物含量一般在1.5%以下。因此,对MgO的高温性能产生的影响很小。
镁钙砖中的3种主要杂质对CaO高温性能的影响程度差别较大。其中,SiO2与CaO反应生成点3CaO·SiO2(硅酸三钙)或CaO·SiO2(硅酸二钙)，熔点分别为1900℃和2130℃。二者都属于高熔点矿物,对CaO的高温性能影响不大。但Fe2O3和Al2O3与CaO发生反应，则生成低熔点的矿物2CaO·Fe2O3(铁酸二钙)和4CaO·Al2O3·Fe2O3(铁铝酸四钙)等，熔点分别为1436℃和1415℃。这两种低熔点矿物的生产，对CaO的高温性能产生了较大的负面影响,最终造成了镁钙砖的耐高温性能下降。
通过以上分析可知,镁钙砖的主要有害杂质是Fe2O3和Al2O3,相对于Fe2O3和Al2O3而言,SiO2对镁钙砖的高温性能危害较小,可视为次要杂质。为了提高镁钙砖的耐高温性能,在生产镁钙砖时应选择高纯度、高致密度和高MgO含量的合成镁钙耐火原料。在满足其他要求的前提下,尽可能提高镁钙砖的MgO含量。因为,与CaO相比,MgO的熔点更高,高温体积稳定性更好,与杂质成分反应生成的矿物熔点较高。所以,提高MgO的含量可提高镁钙砖的耐高温性能。另一方面,杂质对镁钙砖高温性能产生的危害,主要是通过与CaO反应生成低熔物造成的。因此,提高MgO含量,降低CaO的含量可减轻杂质对镁钙砖高温性能造成的危害。显然,富含MgO的镁质白云石砖的耐高温性能优于白云石砖。
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