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镁铁铝尖晶石砖的研究背景

发布日期： 2018-06-06 08:17:03 阅读量（388）作者：

镁铁铝尖晶石材料是RHI公司最早提出的，RHI公司也是目前世界上拥有电熔法生产铁铝尖晶石技术和以该电熔原料生产镁铁铝尖晶石砖的公司。

镁铬砖之所以非常适合于回转窑的烧成带，主要是由于镁铬砖能够形成具有自保护作用的窑皮，而窑皮的形成得益于其中的Cr和Fe。Fe的作用在于参与形成了高黏度的C4AF窑皮保护层。铁氧化物中的Fe在低温状态下的稳定价态为+3。高温条件下，镁铬砖中的Fe3+不稳定，向Fe2+转变;温度降低时，Fe2+又变冋Fe3+发生Fe2O3↔FeO的转变。由于Fe2+和Mg2+的半径接近，当镁铬砖中的Fe3+转化Fe2+后，Fe2+即进入MgO晶格，形成Mg(Fe)O固溶体，产生体积收缩;而温度降低时，占位于MgO晶格中的Fe2+又部分脱溶，形成Fe3+产生体积膨胀。所以，尽管镁铬材料的高温性能非常出色，挂窑皮性也很好,但是，在回转窑进行频繁的停窑、检修过程中，镁铬砖常出现结构疏松，强度降低或断砖剥落等现象，这是镁铬砖最致命的弱点。

由于铬铁矿中含有Cr、Fe、Al等元素，因此,镁铬砖中去除Cr后即演变成了镁铁铝体系。为使无铬的镁质材料具有良好的窑皮形成能力,铁的保留是非常必要的,但关键是要控制Fe的价态为+2,避免Fe的价态在+2和+3之间频繁变化。Fe2+在低温状态下是不稳定的，亚铁化合物中能够在低温下稳定存在且可用于耐火材料的，目前只有铁铝尖晶石。因此,铁铝尖晶石就成为镁铁铝尖晶石材料中Fe、Al元素的引入来源。但是,如何稳定控制铁的价态为+2,进而合成铁铝尖晶石,这是镁铁铝尖晶石砖研制的关键和重中之重,也是RHI公司拥有专利多年和国内外诸多企业一直未能取得突破的原因。要想取得突破,就必须在理论方面进行深入、详细的研究。