改善耐火材料質(zhì)量的重要途徑是提高耐火磚的純度，減少低熔物的數(shù)量，提高耐火磚的密度和高溫強(qiáng)度。高密度鎂質(zhì)耐火材料和高純度直接結(jié)合鎂質(zhì)耐火材料是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外鎂質(zhì)耐火材料發(fā)展的重要趨向。
(1)高純?cè)?、高壓成型、高溫?zé)杉捌湟饬x
? ? 耐火材料生產(chǎn)的一條基本經(jīng)驗(yàn)是以精料為基礎(chǔ)，即高純度。熔劑雜質(zhì)含量對(duì)爐襯磚的抗渣性和高溫強(qiáng)度有很大的影響。并且直接影響爐襯的壽命。
高壓成型的目的是提高耐火磚的強(qiáng)度和密度。磚的密度越大，爐渣在磚內(nèi)滲透就越困難。
高溫?zé)墒窃诟呒冊(cè)系幕A(chǔ)上，為達(dá)到充分燒結(jié)而采取的措施。可以在液相很少的條件下使磚中形成所謂直接結(jié)合結(jié)構(gòu)，同時(shí)提高耐火磚的密度，提高磚的高溫強(qiáng)度。應(yīng)當(dāng)說(shuō)，耐火磚的高溫強(qiáng)度的提高是由于雜質(zhì)含量降低、高壓成型和高溫?zé)傻纫蛩貛?lái)的綜合結(jié)果。試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)表明，磚的高溫強(qiáng)度可以預(yù)測(cè)磚的抵抗廢鋼磨損的能力。
(2)制磚的組成
? ? ①控制c／s比值。CaO／SiO2比值愈小，鎂質(zhì)耐火材料中與主晶相方鎂石共存的次要相主要以鈣鎂橄欖石和鐵薔薇輝石等低熔點(diǎn)的礦物存在。提高CaO／比，則存在硅酸二鈣和硅酸三鈣高熔點(diǎn)礦物。因此方鎂石以外的次要相對(duì)磚的高溫強(qiáng)度有很大的影響。鎂磚的CaO／SiO2比值應(yīng)當(dāng)控制在獲得強(qiáng)度最大值的最佳范圍內(nèi)。否則就會(huì)形成低熔點(diǎn)硅酸鹽，使強(qiáng)度顯著下降。從抗渣性來(lái)考慮，高的CaO／SiO2值也是必要的，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)爐使用時(shí)，CaO／SiO2比高的鎂磚對(duì)初期渣的抗侵蝕性更好。
?、跍p輕B2O3的熔劑作用這是采用海水鎂砂為原料帶來(lái)的問(wèn)題。
?、壅{(diào)整耐火磚的礦物組成、提高產(chǎn)生液相的起始溫度及減少高溫時(shí)的液相量。
采用高純?cè)?、高壓成型、高溫?zé)晒倘荒茱@著提高耐火材料的質(zhì)量，然而這樣往往受成本的約束。在提高質(zhì)量上，具有現(xiàn)實(shí)意義的方法是了解低熔物的作用，從而去控制它，使其有害影響減輕。這可從兩個(gè)方面著手：避免產(chǎn)生低熔物，即提高液相產(chǎn)生的起始溫度以及減少高溫時(shí)的液相量；控制液相分布，使高溫時(shí)液相不致包圍耐火固相顆粒，而被排斥在顆粒間隙中，這樣液相就不會(huì)貫穿顆粒，從而使固相顆粒間接觸增加，達(dá)到直接結(jié)合。
(3)控制耐火材料的結(jié)構(gòu)
? ? 所謂結(jié)構(gòu)控制既是耐火材料中的物相分布。這一研究工作的實(shí)際意義是從所謂直接結(jié)合鎂鉻磚的出現(xiàn)發(fā)展起來(lái)的。當(dāng)高溫時(shí)，液相趨向往顆粒間隙移動(dòng)，而不是包圍顆粒，形成固相顆粒的直接結(jié)合。
?、賹?duì)高溫下含MgO和液相的鎂磚中，為了使方鎂石問(wèn)的直接結(jié)合程度提高，或者使液相不致貫穿方鎂石顆粒邊蚪。那么加人Cr2O3是非常有利的。
②對(duì)高溫下存在二固相和液相的材料(如白云石磚、鎂鉻磚或鉻鎂磚)，不同顆粒的結(jié)合比相同顆粒間的結(jié)合來(lái)得容易。因此，用尖晶石或M2S、C2S高熔點(diǎn)礦物作為次要相對(duì)直接結(jié)合是非常有利的。
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