1.原料性質(zhì) ?
鋁礬土基燒結(jié)鎂鋁尖晶石采用Al2O3含量76%以上的優(yōu)質(zhì)礬土和MgO含量95%以上的優(yōu)質(zhì)輕燒鎂粉，經(jīng)過多級(jí)均化工藝，在超高溫隧道窯中經(jīng)1800°C以上高溫?zé)Y(jié)而成，體積密度大，礦物相含量高，晶粒發(fā)育良好，結(jié)構(gòu)均勻，質(zhì)量穩(wěn)定。鎂鋁尖晶石具有良好的抗侵蝕，腐蝕、剝落能力強(qiáng)，抗渣性能好，抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好，耐高溫等性能特點(diǎn)。是生產(chǎn)水泥回轉(zhuǎn)窯高溫帶用鎂鋁尖晶石磚、鋼包襯磚、鋼包澆注料等耐火產(chǎn)品的理想原料。鎂鋁尖晶石廣泛用于耐火材料、鋼鐵冶煉，水泥回轉(zhuǎn)窯及玻璃工業(yè)窯爐上。
具有良好的抗侵蝕能力、抗磨蝕能力，熱震穩(wěn)定性好。其最主要的用途:一是代替鎂鉻砂制造鎂鋁尖晶石磚用于水泥回轉(zhuǎn)窯，不但避免了鉻公害，而且具有良好的抗剝落性;二是用于制作鋼包澆注料，大大提高鋼板襯的抗侵蝕能力。使其廣泛應(yīng)用于煉鋼用耐火材料。優(yōu)質(zhì)預(yù)合成尖晶石的制取為不定形及定形高純耐火材料的生產(chǎn)提供了新的原料。 鎂鋁尖晶石屬于等軸晶系礦物，n=1.715,硬度=8,相對(duì)密 3.55。高純的鎂鋁尖晶石無色，但含微量Cr3+時(shí)呈紅色，含Cr 3+大于15%時(shí)呈綠色，含少量Fe3+時(shí)為草綠色，含F(xiàn)e2+時(shí)呈天藍(lán)色。自然條件下形成的鎂鋁尖晶石晶體的化學(xué)穩(wěn)定性很好，因而常見于漂砂礦床中。發(fā)育良好、成分純凈的鎂鋁尖晶石晶體不水化，也不與酸反應(yīng)。
?? 2.燒結(jié)鎂鋁尖晶石
MgO -Al2O3系統(tǒng)的相圖如圖6-9所示，系統(tǒng)中唯一的二元化合物為鎂鋁尖晶石MA。 鎂鋁尖晶石對(duì) MgO和Al2O3的固溶范圍很寬。 在2000°C左右，鎂鋁尖晶石可以 固溶約10%的MgO,或者高達(dá) 20%的Al2O3。尖晶石的合成反應(yīng) 可以看成半徑較大的氧離子近似 不動(dòng)，而鋁、鎂離子在氧離子堆 積體內(nèi)相互擴(kuò)散的過程。合成中，氧化鎂和氧化鋁接觸反成形成鎂 鋁尖晶石中間層，鎂鋁尖晶石中間層靠近方鎂石的部分為富鎂尖晶石，靠近氧化鋁的部分為富鋁尖晶石，中間的 部分則為Mg2+、Al3+的擴(kuò)散通道。
合成時(shí)，以輕燒鎂粉、工業(yè)氧化鋁或優(yōu)質(zhì)礬土為原料，經(jīng)配合、磨細(xì)、成 型、煅燒制得鎂鋁尖晶石原料。從合成鎂鋁尖晶石的機(jī)理可以推知：增大原料細(xì) 度、提高成型壓力、升高合成溫度都有利于合成反應(yīng)。換句話說，減小擴(kuò)散距 離、增大接觸面積、提高擴(kuò)散能力都有利于鎂鋁尖晶石的合成反應(yīng)。
我國(guó)黑色冶金工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YB/T 131—1997規(guī)定了燒結(jié)鎂鋁尖晶石砂的技術(shù)條 件，見表6-25。

? 3.電熔鎂鋁尖晶石 ?
電熔鎂鋁尖晶石采用輕燒鎂粉、工業(yè)鋁氧或優(yōu)質(zhì)磯土為原料，經(jīng)配合、熔 融、冷卻、破碎后制成。電熔鎂鋁尖晶石的主要優(yōu)點(diǎn)是晶體發(fā)育好、晶粒尺寸 大、組織結(jié)構(gòu)致密，抗侵蝕性強(qiáng)。表6-26顯示了電熔鎂鋁尖晶石的技術(shù)指標(biāo)。
需要指出，鋼鐵工業(yè)用鎂鋁尖晶石耐火材料主要依靠MA吸收渣中的 FeOx、CaO,提高渣的熔點(diǎn)，降低渣的侵蝕能力來延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命。 因而，富鋁鎂鋁尖晶石具有更強(qiáng)吸收渣中FeOχ、CaO,形成FeO ? Al2O3或 CaO?6Al2O3的能力。靜態(tài)坩堝抗渣法和動(dòng)態(tài)回轉(zhuǎn)抗渣法實(shí)測(cè)結(jié)果都表明，在MgO-尖晶石澆注料基質(zhì)中添加富鋁尖晶石的試樣具有較好的抗渣滲透性能，這種尖晶石吸收渣中Fe2O3、CaO的能力是化學(xué)計(jì)量鎂鋁尖晶石的3~5倍。