鎂質(zhì)耐火材料的特點(diǎn)和分類

MgO的熔點(diǎn)高達(dá)2800℃，鎂磚的耐火度一般也很高，可達(dá)2000℃以上，因此鎂磚具有良好的耐高溫性能，高溫真空才穩(wěn)定性好，對堿性爐渣有較強(qiáng)的抵抗能力，但是鎂磚的抗硫酸鹽侵蝕能力很差，熱震穩(wěn)定性較差，還容易水化，除傳統(tǒng)的鎂磚外，鎂質(zhì)耐火材料還包括鎂橄欖石質(zhì)耐火材料、鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火材料、鎂鉻質(zhì)耐火材料、白玉石質(zhì)耐火材料等。

鎂鉻質(zhì)耐火材料。是有鎂砂和鉻鐵礦制成的，并且以鎂砂為主要組分的耐火材料，根據(jù)化學(xué)成分，鎂鉻質(zhì)耐火制品有鉻磚（Cr2O3≥25%，MgO＜25%）、鉻鎂磚（25%≤MgO＜80%），按照結(jié)合方式的分類，可分為化學(xué)結(jié)合不燒鎂鉻磚、共燒結(jié)鎂鉻磚、熔鑄鎂鉻磚、半再結(jié)合鎂鉻磚、再結(jié)合鎂鉻磚和普通鎂鉻磚。鎂鉻質(zhì)耐火制品的耐火度很高，高溫強(qiáng)度較大，熱震穩(wěn)定性良好，抗堿性渣侵蝕性強(qiáng)，對酸性渣也有適應(yīng)性，且具有良好的掛窯皮性，鎂鉻質(zhì)耐火制品主要用于RH烘爐、AOD爐、有色金屬冶煉爐和玻璃窯蓄熱室、水泥回轉(zhuǎn)窯、混鐵爐、石灰窯及高溫窯爐內(nèi)襯等部位，但是由于六價(jià)鉻離子對環(huán)境和人體的危害，鎂鉻質(zhì)耐火材料的使用就會(huì)出現(xiàn)下降的趨勢。

鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火材料。是由鎂砂和氧化鎂含量（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）不小于20%的尖晶石組成的耐火材料，但是由于A12O3和MgO含量的變化范圍較大，我們將以A12O3和MgO為主要化學(xué)成分的耐火材料叫做鎂鋁尖晶石耐火材料。根據(jù)A12O3的含量可以把鎂鋁尖晶石質(zhì)耐火材料細(xì)分為剛玉-尖晶石質(zhì)耐火材料（其中A12O3的含量大于90%）、尖晶石-剛玉質(zhì)耐火材料（其中A12O3含量為73%-90%）、尖晶石質(zhì)耐火材料（其中A12O3含量為68%-73%）、尖晶石-方鎂質(zhì)耐火材料（其中A12O3含量為30%-68%）、方鎂石-尖晶石質(zhì)耐火材料（其中A12O3含量小于30%），根據(jù)制造工藝分為原位反應(yīng)尖晶石質(zhì)耐火材料和預(yù)合成尖晶石質(zhì)耐火材料。

鎂鋁尖晶石屬立方晶系，莫氏硬度為8，體積密度為3.58g/cm3,1000℃導(dǎo)熱系數(shù)為5.82W/（m·k）。20-1000℃線膨脹系數(shù)為7.6×10-6℃-1，與剛玉相近，比方鎂石的小很多，彈性模量也比方鎂石小，鎂鋁尖晶石抗鐵渣、堿的硫酸鹽侵蝕強(qiáng)，熱震穩(wěn)定性良好，在還原氣氛下，鎂鋁尖晶石體積穩(wěn)定性優(yōu)良。并且抗有離二氧化碳、氧化硫的侵蝕性好，鎂鋁尖晶石耐火材料主要用于大型水泥回轉(zhuǎn)窯、玻璃窯蓄熱室、電爐爐頂、爐外精煉爐、鋼包以及其他強(qiáng)化操作的熱工設(shè)備。

白云石質(zhì)耐火材料。主要成分是白玉石熟料，白玉石熟料指通過煅燒天然鎂鈣酸鹽或氫氧化物，形成均勻且致密的氧化鈣與氧化鎂的混合物，按照化學(xué)礦物組成可分為以下兩大類。

①含有游離CaO的鎂鈣質(zhì)耐火材料，礦物的組成是位于MgO-CaO-C3S-C2F（或C3A）,因組成中含有難燒結(jié)的氧化鈣，容易水化粉碎，所以它們也被稱為不穩(wěn)定或不抗水化的鎂鈣質(zhì)耐火材料。

②不含游離CaO的鎂鈣質(zhì)耐火材料，其礦物組成為MgO、C2S、C2Fx（或C3A）,其中氧化鈣全部結(jié)合，無游離氧化鈣存在，不易水化，所以也稱穩(wěn)定性或抗水化的鎂鈣質(zhì)耐火材料。

方鎂石-鎂橄欖石質(zhì)耐火材料。

它的生產(chǎn)工藝與普通鎂質(zhì)耐火材料相似，對于方鎂石-鎂橄欖石質(zhì)耐火材料來說，CaO、A12O3是有害雜質(zhì)，一般要求其含量限制在1.5%-2.0%以下，為了確保產(chǎn)品中的低溫相完全轉(zhuǎn)化為高溫耐火相，在配料時(shí)應(yīng)當(dāng)配入燒結(jié)鎂砂，使全部的MgO·SiO2轉(zhuǎn)化為M2S、MF、MA及CMS,并應(yīng)當(dāng)略高與理論計(jì)算，以確保產(chǎn)品中平衡礦物中有方鎂石存在，不僅會(huì)改善產(chǎn)品的性能還有助于加速產(chǎn)品的燒結(jié)過程，考慮到前述氧化鐵在鎂橄欖石中形成的鐵橄欖石，燒成氣氛應(yīng)該選擇氧化氣氛燒成，還有利于Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3+，而在還原氣氛下，容易產(chǎn)生熔點(diǎn)低的FeO。

在生產(chǎn)玻璃纖維以及水玻璃的熔窯蓄熱室中主要使用的是堿性磚，此時(shí)主要受到外來堿性氧化物和堿金屬硫酸鹽的侵蝕及高溫負(fù)荷作用等，而鎂磚在此條件下的抗侵蝕較差，鉻鎂磚雖具有較好的抗侵蝕性，但存在環(huán)境污染問題，通過復(fù)合鎂砂和硅磚鋯得到的鎂橄欖石和氧化鋯復(fù)合耐火材料制品，改善了熱震穩(wěn)定性和抗侵蝕性，但含鋯制品的成本問題仍是限制其大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。