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烧结镁铝尖晶石砂理化指标

发布日期： 2018-05-15 08:22:26 阅读量（719）作者：

镁铝尖晶石砂具有良好的高温性能，但天然储量极少，工业用镁铝尖晶石砂多为人工合成法制取。用含MgO和Al2O3的原料合成镁铝尖晶石砂的方法有烧结法和电熔法，当尖晶石的质量分数在制品中不超过15%时，也可以按尖晶石的组成和在制品中的含量配料，在制品的烧成过程中直接形成尖晶石。

烧结法合成镁铝尖晶石砂：烧结法合成镁铝尖晶石砂的含Al2O3原料可以是氢氧化铝、烧结氧化铝、板状氧化铝和铝矾土等。含MgO原料则可以采用碳酸镁、氢氧化镁、轻烧镁粉和烧结氧化镁等。将原料按要求组成配料，共同细磨，压球(坯)，于1750℃以上的回转窑或竖窑中高温煅烧，即得烧结合成镁铝尖晶石。烧结法合成镁错尖晶石砂，由于合成原料总含量有SiO2、CaO、Fe2O3等杂质，所以在合成砂中除主晶相MgAl2O4外，常含有Mg2SiO4、CaMgSiO4等矿物和多余的Al2O3(富铝)或MgO(富镁)。我国生产烧结镁铝尖晶石砂理化指标见表1。

表1 烧结镁铝尖晶石砂理化指标

烧结镁铝尖晶石砂理化指标

电熔镁铝尖晶石砂：电熔法合成尖晶石砂，可以选用各种纯度的含铝含镁原料。在合成尖晶石的配料中MgO的质量分数一般在35%〜50%范围内，MgO含量过高或过低对合成砂的熔化都不利，由于黏度高，熔体难以浇注。而加入铬矿则对熔体的熔化和浇注都有益。配制的混合料可以在倾动式电炉或旋涡熔化炉中熔化。旋涡式熔化炉可以熔制各种配方的电熔尖晶石，它是将选定比例的混合料在该炉内加热到高于熔化温度150~250℃(熔池内的极限温度为2300℃)，所以可熔炼熔点不高于2100~2150℃的材料。电熔块的不同位置，其结构是不同的。一般在上部和周边的蜂窝形气孔数量多，其中符合尖晶石理论组成的熔块气孔率最大，但含有过量的MgO或Cr2O3(以铬矿形式加入)熔块的气孔率较低。因此，生产电熔尖晶石砂的工艺的关键是如何获得具有均匀结构的产品，同时适当排除气孔以减少产品的气孔率偏折。另外，加入Cr2O3还可以提高熔融材料的耐高温性能。

一般尖晶石熔块的尖晶石的质量分数在80%~90%以上，其余为硅酸盐和玻璃状物质。尖晶石熔块中，高于最低共熔点温度下结晶的无杂质尖晶石称为一次尖晶石，而在低于最低共熔点温度下析出的尖晶石(有方镁石夹杂)固溶体称二次尖晶石。通常二次尖晶石在熔块上部结晶，而一次尖晶石则主要在熔块下部结晶。

无Cr2O3电熔尖晶石的晶格参数同正常尖晶石相近，加Cr2O3时则发现晶格明显畸变，表明Cr2O3按置换型固溶体溶于尖晶石晶格之中。通过控制出炉体的冷却速度，可以制得结晶程度不同的电熔尖晶石。用结构缺陷较高的尖晶石生产镁尖晶石制品时可以保证在烧成时具有所要求的烧结活性。