法测定镁钙质耐火材料中的主要成分
耐火材料中MgO的X射线荧光光谱分析
耐火材料中MgO含量的X-射线荧光光谱分析高山娇辽宁省产品质量监督检验院摘要本文介绍了使用X-射线荧光光谱测定耐火材料中MgO含量的方法，其分析结果准确度和精密度高，比传统化学分析方法效率高，必将得到迅速应用和发展。
关键词耐火材料，MgO含量，X荧光光谱分析1前言耐火材料工业，对商品生产工业如钢铁、水泥、玻璃、铝、铜、石油化工等的发展起着至关重要的作用。
无论是在因地制宜的开发利用我国本地资源、耐火材料发展趋势方面还是在国际市场需要等方面镁质耐火材料都需要进一步深入研究。
而镁质耐火材料重要成分MgO的含量一般高于40%低于90%。
所以研究耐火材料中MgO含量成为研究耐火材料组成和性质的必须步骤。
传统的化学分析方法是通过测定钙镁合量及钙含量计算出镁含量。
需要进行两次滴定，并且对两次的结果要求准确度非常高，否则误差较大，分析手段繁琐，效率低。
用X荧光光谱仪分析耐火材料中MgO含量，通过用元素含量跨度大的标准样品验证，及与传统化学分析滴定方法测定结果对比发现用X荧光光谱仪测试结果准确、可靠。
并且实验操作方便，快捷，效率高！此种方法必将在今后几年里得到迅速发展。
2实验2.1主要仪器与试剂X射线荧光光谱仪 ADVANTX 美国热电公司高频熔样机 V40北京静远世纪科技有限责任公司溴化铵溶液：250g/L四硼酸锂，碳酸锂：在1050℃干燥1h后，放干燥器中备用。
化学分析滴定的方法（GB/T5069.11-2001)用到的化学试剂2.2 X-荧光光谱仪原理X射线以一定角度入射到试样表面，当各种实验条件固定不变时，产生二次X射线（荧光）的强度与待测元素在试样中的质量分数成正比。
如果事先已经建立了两者之间的关系（标准曲线），即可据此关系进行定量分析。
2.3试样制备标样的制备采用部级标准样品和合成标准样品共12个，部级标准样品1#YSBC13830-88 427(镁石），2#YSBC13831-88 428(镁石），3#YSBC13832-88 429(镁石），灼烧预处理后的8#YSBC13826-88 423(镁铝砖），9#YSBC13826-88 422(镁砖），10#BH0117-2(镁砖）,11#YSBC13828-88 425(镁砂）和12#YSBC13829-88 426(镁砂），人工合成标准样品为YSBC13832-88 429(镁石）及灼烧预处理后的YSBC13829-88 426(镁砂）按四种适当比例混合均匀制成的4个标样4#、5#、6#和7#。
耐火砖成份及能耐多少度高温介绍
耐火砖成份及能耐多少度高温介绍耐火砖能耐多少度高温？是根据产品的耐火成份及含量有关，例如粘土砖的主要成份是硅酸铝质，耐火度为1580-1750，下面介绍几种耐火砖的主要成份及耐火温度。
耐火砖能耐多少度高温？粘土砖：1580～1750℃；结晶硅石砖：1730～1770℃；高铝砖:>1770～2000℃；硅砖:1690～1730℃；镁砖:>2000℃镁铬砖：＞2000度硬质粘土:1750～1770℃白云石砖:>2000℃氧化锆砖:＞2400℃刚玉砖：1770～2000℃，荷重软化开始温度大于1700℃；耐火砖主要成分是什么？耐火砖是耐火材料的定形制品，主要成份是由化学矿物组成，以下分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性，在生产、使用、科研上是常见的分类法，具有较强的实际应用意义。
（1）硅质成份含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。
硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93% ，主要矿物组成为鳞石英和方石英。
（2）硅酸铝质硅酸铝质耐火材料是由Al2O3和SiO2及少量杂质所组成，根据其Al2O3含量不同可分为：1、半硅质耐火材料(含A12O3 15-30%)2、粘土质耐火材料(含Al2O3 30-48％)3、高铝质耐火材料(含A12O3＞48%)（3）镁质耐火材料镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO 含量大于80% 的碱性耐火材料。
镁质制品：MgO 含量≥87% ，主要矿物为方镁石；镁铝质制品：含MgO >75% ，Al2O3含量一般为7-8% ，主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石（MgAl2O4）；镁铬质制品：含MgO>60%，Cr2O3含量一般在20%以下，主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;镁橄榄石质及镁硅质制品：主成分：MgO，第二化学成分为SiO2。
镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2，前者的主要矿物成分为镁橄榄石，其次为方镁石；后者的主要矿物为方镁石，其次镁橄榄石；镁钙质制品：此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙（2CaO?SiO2）。
镁质耐火材料分类
镁质耐火材料分类一、引言镁质耐火材料是一种常用于高温炉窑的耐火材料，具有优异的耐火性能和化学稳定性。
根据其不同的成分和用途，可以将其分为多种不同类型。
本文将对镁质耐火材料进行分类介绍。
二、镁质耐火材料的基本特点1. 耐高温性能好：镁质耐火材料在高温下具有良好的抗热性能，可以承受高温下的氧化、腐蚀等作用。
2. 化学稳定性好：镁质耐火材料在化学环境下具有较好的稳定性，可以承受酸碱等强腐蚀性介质的侵蚀。
3. 密度小、热导率低：镁质耐火材料具有较小的密度和较低的热导率，可以减少炉窑体积和表面散热。
三、镁质耐火材料分类1. 镁铝系列主要成分为氧化镁和氧化铝，可用于各类工业炉窑内衬、玻璃窑道、钢铁冶炼炉底等高温场合。
2. 镁碳系列主要成分为氧化镁和天然结晶石墨，可用于电弧炉、感应炉、转炉等冶金设备内衬。
3. 镁钙系列主要成分为氧化镁和氧化钙，可用于窑炉内衬、玻璃窑道、陶瓷窑等高温场合。
4. 镁铬系列主要成分为氧化镁和氧化铬，可用于钢铁冶炼中的转炉内衬、耐火材料生产中的制品等。
5. 镁锆系列主要成分为氧化镁和氧化锆，可用于高温反应器、玻璃窑道等场合。
四、镁质耐火材料的应用领域1. 冶金行业：电弧炉、感应炉、转炉等设备内衬。
2. 玻璃行业：玻璃窑道、玻璃加工设备内衬。
3. 陶瓷行业：陶瓷窑等设备内衬。
4. 化工行业：各类反应器内衬、高温管道等设备。
5. 其他行业：石油化工、电力、建材等行业的高温设备内衬。
五、结语镁质耐火材料是一种重要的高温耐火材料，其分类和应用领域十分广泛。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的镁质耐火材料，以保证设备的正常运转和生产效率。
耐火材料的原料
耐火材料的原料耐火材料是指在高温、强酸碱等恶劣环境下具有较高耐磨、抗渣、抗冲刷、高温稳定性和抗化学侵蚀能力的材料。
耐火材料以硅、铝、镁、钙、锆等为主要原料，通过配料、成型、烧结等工艺制作而成。
下面将详细介绍耐火材料的原料。
一、硅酸盐类原料硅酸盐类原料是耐火材料中主要的氧化硅源。
它们包括石英砂、硅灰石、硅质岩石等。
其中以石英砂最常用。
硅酸盐类原料具有高温稳定性好、加工性能优异、烧结性能突出等特点。
二、氧化铝原料氧化铝原料是耐火材料中最常用的氧化铝源。
它们包括氧化铝粉、白刚玉、莫来石、玻璃碴等。
其中以氧化铝粉最常用，但由于其价格昂贵，其他便宜的氧化铝原料的使用越来越多。
三、镁质原料镁质原料主要包括轻烧镁、菱镁矿、透镜石、纯砂质菱镁矿等。
其中轻烧镁是最常用的镁质原料之一。
镁质原料具有高温稳定性好、机械强度高、抗侵蚀性优越等特点。
四、硅金刚石原料硅金刚石材料是一种新型的耐火材料。
它们包括微晶质硅金刚石、晶体硅金刚石和多晶硅金刚石。
硅金刚石原料具有高耐火性、抗侵蚀、机械强度高等优点。
五、其他原料除了以上几种主要原料，耐火材料的原料还包括加工石英、钙质石料、铅辉石、透明陶瓷、氮化硅等。
这些原料具有不同的特点和适用范围，广泛应用于各类耐火制品的生产中。
综上所述，耐火材料的原料主要分为硅酸盐类、氧化铝、镁质、硅金刚石和其他多种原料。
这些原料的选择和使用需根据具体情况进行合理搭配，以满足不同场合的需求。
随着高温、强酸碱等恶劣环境的广泛应用，耐火材料的需求量也不断增加，原材料的稳定性、质量和价格等方面也越来越受到制造商的关注。
耐火材料的矿物组成
耐火材料的矿物组成耐火材料是一种能够承受高温和侵蚀的矿物材料，广泛应用于钢铁、有色金属、能源等工业领域。
耐火材料的性能和稳定性与其矿物组成密切相关。
下面将介绍几种主要的耐火材料矿物组成及其特点。
1.硅酸盐矿物硅酸盐矿物是耐火材料中的重要组成部分，主要包括长石、粘土、滑石等。
这些矿物具有较高的熔点、耐火性和稳定性，因此在高温环境下能够保持较好的性能。
硅酸盐矿物在耐火材料中起到骨架和高温结构的作用，提高了材料的抗压强度和抗折强度。
2.铝酸盐矿物铝酸盐矿物主要包括莫来石、刚玉等，具有较高的熔点、耐火性和化学稳定性。
它们在高温下能够保持较好的性能，并且具有较好的抗侵蚀能力。
铝酸盐矿物在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
3.镁质矿物镁质矿物包括滑石、菱镁矿等，具有良好的抗侵蚀性和高温稳定性。
它们在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
镁质矿物还能够吸收材料中的水分，降低材料的导热系数，提高材料的隔热性能。
4.钙质矿物钙质矿物包括方解石、石灰石等，具有良好的抗侵蚀性和高温稳定性。
它们在耐火材料中起到高温结构的作用，提高了材料的强度和高温稳定性。
钙质矿物还能够吸收材料中的杂质和水分，提高材料的纯度和性能。
5.碳质耐火材料碳质耐火材料主要由碳素组成，包括石墨、碳砖等。
碳是一种优良的耐火材料，具有高熔点、高导热系数和良好的抗侵蚀性。
碳质耐火材料在高温下能够保持较好的性能，并且具有较好的抗磨损性和抗腐蚀性。
总之，耐火材料的矿物组成对其性能和稳定性具有重要影响。
不同的矿物具有不同的熔点、耐火性、化学稳定性和机械性能等特点，因此在选择和使用耐火材料时需要根据其特点进行合理选择和应用。
同时，针对不同工业领域的需求，还需要对耐火材料进行不断的研发和改进，以提高其性能和使用寿命。
耐火材料资料整理
1.2.2 按化学矿物组成分类此种分类法能够很直接地表征各种耐火材料的基本组成和特性，在生产、使用、科研上是常见的分类法，具有较强的实际应用意义。
（1）硅质耐火材料含SiO2在90%以上的材料通常称为硅质耐火材料，主要包括硅砖及熔融石英制品。
硅砖以硅石为主要原料生产，其SiO2含量一般不低于93%，主要矿物组成为磷石英和方石英，主要用于焦炉和玻璃窑炉等热工设备的构筑。
熔融石英制品以熔融石英为主要原料生产，其主要矿物组成为石英玻璃，由于石英玻璃的膨胀系数很小，因此熔融石英制品具有优良的抗热冲击能力。
如熔融石英质浸入式水口用于炼钢连铸中，具有较好的使用效果。
（2）硅酸铝质耐火材料此类材料通常亦称为硅铝质（或铝硅质）材料，在耐火材料领域中是用量最大、用途最广的类别，此类材料的应用范围几乎覆盖所有的工业窑炉，故亦可认为是最基本的耐火材料。
硅酸铝质耐火材料的主要化学成分为Al2O3和SiO2以及少量杂质，主要矿物成分随着含Al2O3量的不同分别为莫来石（3Al2O3•2SiO2）、刚玉（α- Al2O3）和莫来石、方石英。
按含Al2O3量的不同分为：○z半硅质耐火材料：Al2O3含量为15-30%;z 粘土质耐火材料：Al2O3含量为30-48%;z 高铝质耐火材料：Al2O3含量大于48%。
（3）镁质耐火材料镁质耐火材料是指以镁砂为主要原料，以方镁石为主晶相，MgO 含量大于80%的碱性耐火材料。
通常依其化学组成不同分为：z 镁质制品：MgO含量≥87%，主要矿物为方镁石；z 镁铝质制品：含MgO >75%，Al2O3一般为7-8%，主要矿物成分为方镁石和镁铝尖晶石（MgO•Al2O3）；z 镁铬质制品：含MgO>60% ，Cr2O3一般在20%以下，主要矿物成分为方镁石和铬尖晶石;z 镁橄榄石质及镁硅质制品：此种镁质材料中除含有主成分MgO外，第二化学成分为SiO2。
镁橄榄石砖比镁硅砖含有更多的SiO2，前者的主要矿物成分为镁橄榄石和方镁石，后者的主要矿物为方镁石和镁橄榄石；z 镁钙质制品：此种镁质材料中含有一定量的CaO,主要矿物成分除方镁石外还含有一定量的硅酸二钙（2 CaO•SiO2）。
耐火材料镁钙砖
镁钙砖是一种耐火材料，主要用于高炉炉顶、二次燃烧、玻璃熔窑、碱性球团烧结炉等对镁钙系耐火材料有较高要求的场合。
它通常由镁质相和钙质相组成，其中镁质相具有较高的荷重体积膨胀和抗蠕变性，这使得镁钙砖在高温下具有良好的抗蠕变性。
镁钙砖的优点主要包括良好的抗蠕变性、较高的耐压强度以及良好的抗侵蚀性能。
此外，它的抗渣性能良好，并且可以在还原气氛中使用，这是它的一个重要优势。
它的抗压强度和抗折强度较高，使得它具有良好的耐磨性和耐冲击性。
这些优点使得镁钙砖在许多高温工业应用中得到广泛应用。
然而，镁钙砖也面临一些挑战和问题。
首先，它是一种复合砖，其性能受镁质相和钙质相的含量比例、颗粒大小、结合方式等因素的影响。
因此，在生产过程中，需要精确控制这些因素，以确保产品的质量和性能。
其次，镁钙砖在高温下容易发生氧化反应，这可能会影响其性能和使用寿命。
此外，由于其含有大量的钙质相，镁钙砖在高温下容易与碱性物质发生反应，这可能会对其耐侵蚀性能产生不利影响。
为了解决这些问题，一些生产商正在探索新的生产技术和材料。
例如，一些公司正在研究使用其他类型的结合剂和添加剂，以提高镁钙砖的抗氧化性能和耐侵蚀性能。
此外，一些新型耐火材料也在研究和开发中，如超微晶白云石砖和钛基结合镁钙砖等。
这些新型材料可能具有更好的高温稳定性和耐侵蚀性能，但也需要经过实际应用验证其性能和可靠性。
总的来说，镁钙砖是一种具有广泛应用前景的耐火材料。
虽然它存在一些挑战和问题，但通过改进生产技术和开发新型材料，我们可以进一步提高其性能和使用寿命。
在未来的高温工业应用中，镁钙砖有望继续发挥重要作用。
请注意，以上内容仅供参考，具体信息建议咨询专业人士。
耐火材料的组成、性质与分类
耐火材料的组成、性质与分类
一、耐火材料的组成：
1、矿物组成
玻璃相+结晶相（基质）
2、化学组成
（1）主成分
碱性耐火材料：氧化镁、氧化钙
酸性耐火材料：二氧化硅
中性耐火材料：碳质耐火材料、高铝耐火材料、铬质耐火材料
（2）杂质成分
（3）添加成分
二、耐火材料的性质的介绍：
1、良好的抗腐蚀性
2、极高的耐火度
3、在高温下具有良好的体积稳定性
4、良好的荷重软化温度
5、良好的抗热震性
6、从不同方面介绍性质
（1）物理性质：气孔率、吸水率、体积密度、真密度（真比重）
（2）热学性能：热容、热膨胀性、导热系数
（3）力学性能：常温耐压强度、抗折强度
（4）使用性能：耐火度、高温荷重软化温度、体积稳定性
（5）热稳定性：渣性（耐玻璃侵蚀性）、热震
（6）抗腐蚀性能：抗碱性、抗氧化、抗水化
三、耐火材料从不同方面有不同的分类，具体如下：
1、按外形分为：定型耐火材料和不定型耐火材料。
2、按成型工艺分为：天然岩石切锯、泥浆浇注、可塑成型、半干成型和振动、捣打、熔铸成型
3、按外观分为：标型、普型、异型、特型和超特型
4、按化学成分为：酸性、碱性和中性耐火材料
5、按密度分为：重质和轻质
6、按矿物组成分为：硅酸铝质、硅质、镁质、碳质、白云石质、锆英石质、特殊耐火材料（高纯氧化物制品、难熔化合物制品和高温复合材料）
7、按耐火度分为：普通耐火材料、高级耐火材料、特级耐火材料。
8、按加工工艺分为：烧成制品、熔铸制品、不烧制品。
耐火材料的基本知识
耐火材料的基本知识目录一、耐火材料的定义与分类 (2)1.1 耐火材料的定义 (3)1.2 耐火材料的分类 (3)1.2.1 根据化学成分分类 (4)1.2.2 根据耐火度分类 (5)1.2.3 根据使用温度分类 (6)1.2.4 根据材质分类 (7)二、耐火材料的物理化学性质 (8)2.1 耐火材料的物理性质 (9)2.2 耐火材料的化学性质 (10)2.2.1 化学稳定性 (11)2.2.2 抗氧化性 (12)2.2.3 耐酸性 (13)三、耐火材料的应用领域 (15)3.1 建筑材料 (16)3.2 陶瓷与玻璃工业 (17)3.3 冶金工业 (18)3.4 耐火材料在环保和节能方面的应用 (20)四、耐火材料的制备与加工 (21)4.1 原料的选择与处理 (22)4.2 炼制过程 (23)4.3 成型方法 (24)4.4 后处理与检验 (26)五、耐火材料的性能评估与测试 (27)5.1 性能评估方法 (28)5.2 主要性能测试方法 (30)5.2.1 化学分析 (31)5.2.3 工艺性能测试 (33)六、耐火材料的选用与优化 (34)6.1 选用原则 (36)6.2 优化策略 (36)七、耐火材料的发展趋势与挑战 (38)7.1 发展趋势 (40)7.2 面临的挑战 (41)一、耐火材料的定义与分类耐火材料是一种在高温环境下能够保持其物理性质和化学性质稳定的材料。
它们广泛应用于冶金、陶瓷、石油化工等领域，为各种高温设备或工艺过程提供必要的结构支撑和保护。
基于其特殊的性质和应用，耐火材料在工业领域中的重要性不言而喻。
粘土质耐火材料：以粘土为主要原料，具有良好的可塑性、耐火度和化学稳定性，广泛应用于高炉、热风炉等冶金设备中。
硅质耐火材料：以硅石为原料，具有优异的耐高温性能、抗渣性和耐腐蚀性，常用于炼钢炉等高温设备的内衬材料。
高铝质耐火材料：以高铝矾土或工业氧化铝为原料，具有优良的抗侵蚀性和高温机械强度，常用于玻璃熔窑等高温设备的结构材料。
镁钙砖基础知识简介
镁钙砖定义及原料镁钙砖是以MgO和CaO为主要化学成分的碱性复合耐火制品，包括白云石砖和镁质白云石砖。
镁钙砖具有优良的使用性能，尤其具有净化钢水性能是其他类耐火材料所不具备。
镁钙砖用途镁钙砖被大量地应用于AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备上，并取得了良好的使用效果。
随着我国不锈钢和各种洁净钢产能不断扩大，各种镁钙砖需用量也将不断增加。
为今后更好的生产和使用镁钙砖，为我国炼钢工业及其他高温工业服务，对镁钙砖使用性能进行分析和讨论，详细了解和认识镁钙砖使用性能及其影响因素是很有必要的。
镁钙砖耐高温性能镁钙砖耐高温性能是指镁钙砖在高温工作条件下不熔损，不软化变形，保持良好的高温稳定性和机械强度等。
镁钙砖用于AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备，工作温度高，温度变化频繁。
如AOD炉氧化期温度在1700℃以上，有时可达1750℃左右，风眼区温度甚至更高。
如此苛刻的高温工作环境，要求镁钙砖必须具有优异的耐高温性能，才能满足生产需要。
镁钙砖的主要矿物MgO和CaO都是高温矿物，其中MgO的熔点为2800℃，CaO的熔点为2570℃，MgO和CaO在高温下不生成二元复合矿物，二者的最低共熔点为2370℃。
MgO 和CaO还具有良好的高温稳定性。
因此，MgO和CaO赋予了镁钙砖优异的耐高温性能。
但是，镁钙砖中少量杂质成分，对镁钙砖高温性能产生较大的负面影响。
杂质成分对镁钙砖高温性能影响与杂质的种类和数量有关，不同种类的杂质对镁钙砖高温性能的影响不同,杂质的含量不同影响也不同。
杂质成分种类越多，某些杂质成分含量越大，对镁钙砖高温性能影响就越大。
杂质对镁钙砖高温性能的影响，实际上是对主要矿物MgO和CaO高温性能的影响。
杂质与CaO或MgO发生反应，生成某些低熔点矿物，在高温下产生液相，降低了镁钙砖的耐高温性能。
镁钙砖中的杂质成分主要是Fe2O3﹑SiO2和Al2O3。
这三种主要杂质对MgO的高温性能影响不大，因为它们与MgO反应不生成低熔点的矿物，如MgO与SiO2反应生成M2S，熔点1890℃；与Al2O3反应生成MA，熔点2135℃；MgO能固溶大量FeO而不产生液相，对Fe2O3也有很强的吸收能力，而镁钙砖中铁氧化物含量一般在1.5%以下。
镁碳耐火材料的分析表征
５ 结 论
研 究 了 硅 加 入 剂 的 细 分 散 性 及 烧 成 温 度 对 滑 板性 能 的影 响 。并 取 得 了下 列 结果 ： （ ） 向 Ａ ２，Ｃ 系耐 火 材 料 中加 入 一 定 数 量 １ ｌ 一 ｏ
非 氧 化 物 无 机 相 （ ｉ 、氧 化 物 无 机 相 （ Ｏ， ＳＣ） Ｍｇ Ａ ２ 、 有 机 相 （ 合 剂 ） ｌ ） ０ 结 、各 种 添 加 剂 和 杂 质 ， 用 化 学 的 方 法 表 征 是 非 常 困 难 的 ，需 要 制 定 细 致 的测 试 计 划 。 只 有 获 取 材 料 的热 行 为 【 过 热 分 通 析 和 热 重 分 析 （ Ｔ — Ｇ）、矿 物 学 组 成 （ 过 Ｘ ＤＡＴ １ 通
关 键 词 ：镁碳 耐火材料 ；分析 ；元素 ；非氧化物 ；氧化物 ；有机 相 中图分 号 ：Ｔ １５１ ｏ ７． ２
文献 标 识 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１７— ７２（０８ ３ ０４— ５ ６３７９ ２０ ）０—０ １０
１ 前 言
镁 碳 耐 火材 料 的 最 大 用 途 是 钢 铁 工 业 。尽 管 早在 １ ９世 纪 ８ ０年 代 这 种 材 料 在 日本 已 得 到 了 大 量 的应 用 ，但 是 ，它 的 基 本 概 念 的 确 定 和基 础 性 研究 工 作 是 稍 晚 的时 候 在 美 国 进 行 的 。 在很 多 学
术会议 中 ，学者 们 对 这 种材 料 表 现 出强 烈 的兴 趣 。
现 在 ，镁 碳 耐火 材 料 广 泛 用 于 日本 、美 国 和 欧洲 钢 铁工 业 中 的各种 转 炉 、 中问 包 和连 铸 钢 包 。 最 早 的 镁 碳 耐 火 材 料 含 有 方 镁 石 、石 墨 和 金 属 铝 ，用 沥青 或 树 脂 结 合 并 且 增 加 成 型 压 力 或 在 ２ ０ ３ ０Ｃ 热 固化 以提 高结 合 强 度 。现 在 ，其 它 ０ — ０ ￣加 的抗 氧化 剂 如硅 和 碳 化 硅 被 用 作 添 加 剂 以 增 加 铝
耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质;
耐火材料的化学成分、矿物组成及微观结构决定了耐火材料的性质；1.3耐火材料的化学-矿物组成（1）化学组成化学组成是耐火材料最基本的特性，是决定耐火材料的物相组成以及很多重要性质如抗渣侵蚀性能、耐高温性能、力学性能等的重要基础。
通常将耐火材料的化学组成按各个成分含量的多少及作用分为以下几类：主成分是指在耐火材料中对材料的性质起决定作用并构成耐火基体的成分。
耐火材料按其主成分的化学性质可分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。
杂质成分耐火材料中由原料及加工过程中带入的非主要成分的化学物质（氧化物、化合物等）称为杂质。
杂质的存在往往能与主要成分在高温下发生反应，生成低熔性物质或形成大量的液相，从而降低耐火材料基体的耐火性能，故也称之为熔剂。
添加成分耐火材料的化学组成中除主要成分和杂质成分外有时为了制作工艺的需要或改善某些性能往往人为地加入少量的添加成分，引入添加成分的物质称为添加剂。
按照添加剂的目的和作用不同可分为矿化剂、稳定剂、促烧剂等。
（2）矿物组成耐火材料一般说来是一个多相组成体，其矿物组成取决于耐火材料的化学组成和生产工艺条件，矿物组成可分为两大类：结晶相与玻璃相，其中结晶相又分为主晶相和次晶相。
主晶相是指构成耐火制品结构的主体而且熔点较高的结晶相。
主晶相的性质、数量、结合状态直接决定着耐火制品的性质。
次晶相又称第二固相，是在高温下与主晶相共存的第二晶相。
如镁铬砖中与方镁石并存的铬尖晶石，镁铝砖中的镁铝尖晶石，镁钙砖中的硅酸二钙，镁硅砖中的镁橄榄石等。
次晶相也是熔点较高的晶体，它的存在可以提高耐火制品中固相间的直接结合，同时可以改善制品的某些特定的性能。
如：高温结构强度以及抗熔渣渗透、侵蚀的能力。
填充于主晶相之间的不同成分的结晶矿物（次晶相）和玻璃相统称为基质，也称为结合相。
基质的组成和形态对耐火制品的高温性质和抗侵蚀性能起着决定性的影响。
基质对于主晶相而言是制品的相对薄弱之处。
为了提高耐火制品的使用寿命，在生产实践中，往往采取调整和改变制品的基质组成的工艺措施，来改善和提高耐火制品的性质。
耐火材料中氧化钙_氧化镁含量的测定
式计算 : w ( CaO ) = TCaO (VCaO - VCaO /0 ) /m 1
式中 : TCaO 为 EDTA 标 准 溶 液 对 氧 化 钙 的 滴 定 度 , g·mL - 1 ; VCaO为滴定 CaO 时所用 EDTA 标准溶液的 体积 , mL; VCaO /0为滴定空白时所用 ED TA 标准溶液的 体积 , mL; m 1 为分取的试样量 , g。 4. 2 直接滴定氧化镁时氧化镁量的计算
5. 2 结果的验证
精密度试验和准确度试验的结果分别见表 1 和
表 2。
试样
测量 组分
表 1 精密度试验结果
测量值 / %
平均 值 /%
极差
标准 偏差
50 水泥
CaO
34. 26 34. 38 34. 43 34. 21 34. 32 0. 22 0. 076 3
34. 30 34. 27 34. 31 34. 40
移取适量待测溶液于锥形瓶中 ,加 5 mL 三乙醇 胺溶液 ,加约 10 mL 氯化铵 - 氢氧化铵缓冲溶液 (使 介质的 pH 值 = 10) ,加约 0. 02 g K - B 混合指示剂 , 以 EDTA 标准溶液滴定至红色消失变成蓝色为终点 , 所用 EDTA 标准溶液的体积记为 V合 。
4 结果计算
160 NAIHUO CAILIAO /耐火材料 2007 /2
以沸水及盐酸浸取将冷后溶液移入容量瓶中分析溶液的制备从容量瓶中取适量溶液置于烧加一小片刚果红试纸用氢氧化钾溶液中和至试液出现沉淀试纸变红后加盐酸至沉淀溶解试纸刚变为蓝紫色次甲基四胺溶液加热至全部沉淀刚好浮于液面上冷后进行过滤用六次甲基四胺溶液和热水洗沉淀滴定氧化钙移取适量待测溶液于锥形瓶中ml三乙醇胺溶液10ml氢氧化钾溶液使介质的ph12最好在1213之间混合指示剂edta标准溶液滴定至红色消失变成蓝色为终点所用edta标准溶液的体积记为vcaoedta滴定氧化镁移取适量待测溶液于锥形瓶中ml三乙醇胺溶液10ml氯化铵介质的ph加足量egta溶液使钙完全络edta标准溶液滴定至红色消失变成蓝色为终点所用edta100ml溶液中含有25100mledta乙二胺四乙酸二钠1972年生il
耐火材料工艺学氧化镁-氧化钙系耐火材料
1、什么是镁质耐火材料？包括哪些制品？这类耐火材 料有哪些特点？ 2、镁质耐火制品的化学组成对其性能有哪些影响？
3、镁质耐火制品中的结合物有哪些？各有什么特点？
4、镁质耐火材料的原料有哪些？
5、简述镁质耐火制品的生产工艺要点？
6、了解氧化镁—氧化钙系其它类型耐火材料所用的 原料及生产工艺。
第六章 尖晶石耐火材料
定义：尖晶石指的是相同结构的一类矿物，化学通 式可表示为 AO· R2O3(或 AR2O4)，其中 A代表二价元素 离子，可以是 Mg2+ 、 Fe2+ 等； R 为三价元素，可以是 Al3+，Fe3+、Cr3+等。它们大部分都以同晶型固溶体的 形式存在。所有尖晶石借晶格膨胀形成固溶体。
分类：尖晶石耐火材料按其所用的原料及其组成可 分为：铬砖、铬镁砖、镁铬砖、镁铝尖晶石耐火材料。
的Fe2O3后耐火度仍很高。
故镁质耐火材料对含铁炉渣
有良好的抵抗力。
图5-3 MgO－ Fe2O3系
二、镁质耐火制品结合物及其组织结构特点 1、结合物
（1）硅酸盐 以C3S为结合物时，荷重变形温 度高，抗渣好，但烧结性差，易形成CaO和晶型 转化的C2S；以C3MS2、CMS为结合剂的制品荷 重变形温度低，耐压强度小；以C2S为结合物烧 结性差，荷重变形温度高，但C2S的晶型转化易 造成制品开裂；以C2S或M2S为结合物的制品具有 较高的荷重变形温度，对碱性或铁质渣的化学稳 定性高，抗渣性高。
5）尖晶石的熔点为2135℃，且与方镁石形成二元
系的始熔温度较高（1ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ95℃），因而以MA作结合 物的制品的耐火度和荷重变形温度较高。
2、组织结构特点 从微观结构看，耐火制品非均一物质，而是由 不同化学成分及不同结构的矿物组成的。 一种是直接结合； 一种是液相包围颗粒；
耐火材料nmp-1对应的理化指标
耐火材料nmp-1对应的理化指标
耐火材料NMP-1是一种用于高温炉窑的特种耐火材料。
它的理化指标如下：
1. 化学成分：NMP-1的主要成分为氧化铝（Al2O3）和硅酸盐（SiO2），同时还含有少量的镁氧化物（MgO）和钙氧化物（CaO）等。
2. 物理性质：
（1）密度：NMP-1的密度一般在2.6~2.8 g/cm³之间，具有较高的物理密度，能够有效地承受高温下的压力。
（2）热膨胀系数：NMP-1的热膨胀系数较小，约为5×10⁻⁶/℃，保证了其在高温下的稳定性。
（3）热导率：NMP-1的热导率较低，一般在0.5~1.5 W/m·K之间，可以有效地隔热保温。
（4）抗拉强度：NMP-1具有较好的抗拉强度，一般在40~60 MPa之间。
3. 耐火性能：
（1）耐火温度：NMP-1能够承受高温环境，其最高使用温度可达1800℃。
（2）耐热震性：NMP-1具有较好的耐热震性能，能够承受温度的突然变化而不易破裂。
（3）耐侵蚀性：NMP-1对酸碱侵蚀具有一定的抵抗能力，能够在一定程度上保持较好的稳定性。
总的来说，NMP-1具有较好的耐高温、耐热震、隔热保温等性能，因此广泛应用于钢铁冶炼、玻璃制造、化工等领域。
耐火材料工艺学 氧化镁-氧化钙系耐火材料
（2）不含游离石灰的白云石质耐火材料。矿物组成为
MgO、C3S、C2S、C4AF、C2FX(或C3A)。CaO全部呈 结合态，不会水化粉散，称稳定性或抗水性白云石质耐 火材料。
一、天然白云石原料和人工合成白云石
1．天然白云石的性质 白云石是碳酸钙和碳酸镁
的复合盐，依CaO／MgO比值的不同，白云石原料
由于二氧化锆单斜型与四方型之间的可逆转变伴有体 积效应。造成耐火材料烧成时容易开裂，因此单用纯氧化 锆很难制造出烧结而又不开裂的制品。在氧化锆中加入适 量的稳定剂。如CaO、MgO、Y2O3、Nb2O3、CeO2等阳离 子半径与Zr4+离子半径相差12%以内的氧化物，经高温处 理就可以得到从室温直至2000 ℃以下都稳定的氧化锆固溶 体。
的碱的氟化物，氢氧化物、碳酸盐和亚硫酸盐将锆英
石分解。
锆 英 石 是 ZrO2—SiO2
二元系中唯一的化合物
(图7-1)。它在1676℃分解
并在1687℃异成分熔化， 纯ZrSiO4耐火度在 2000℃ 以上，随杂质含量增加， 耐火度亦相应降低。
第二节 氧化锆制品 一、原料的制取和稳定
氧化锆在地壳中的含量约占0.026％，分布极为分散。在自 然界中主要有两种含锆矿石。
应，沉淀出Mg(OH)2。
第二节 白云石质耐火材料 以白云石作为主要原料生产的碱性耐火材料称为白云石 质耐火材料。按其化学矿物组成分为两类： （1）含有游离石灰的白云石质耐火材料：矿物组成位于 MgO—CaO—C3S—C4AF—C2F(或C3A)系，组成中含有 难于烧结的活性CaO，极易吸潮粉化，称不稳定或不抗 水的白云石质耐火材料。
5）尖晶石的熔点为2135℃，且与方镁石形成二元
系的始熔温度较高（1995℃），因而以MA作结合 物的制品的耐火度和荷重变形温度较高。
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X 射线荧光光谱法在镁钙质中的主要元素
摘要采用熔融的方法进行制样, 并以标准样品和高纯试剂配制熔融的系列标准玻璃片来建立校准曲线. 采用灼烧后的样品与混合溶剂（四硼酸锂：偏硼酸锂=1：1）在高温条件下熔融成片，用X射线荧光光谱法测定镁钙质耐火材料中的SiO2、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3等组分含量。
本方法分析结果的精密度、准确度高，分析速度快。
关键词镁钙质熔融法X-射线荧光光谱法分析、精确度、准确度
1 引言
镁钙质耐火材料是以MgO和CaO为主要化学成分的碱性复合耐火制品[1]，包括各种烧成镁钙砖、镁钙砂，不烧镁钙（碳）砖和镁钙质中间包涂料及干式捣打料等[2]。
镁钙砖具有优良的使用性能，尤其具有净化钢水性能是其他类耐火材料所不具备的。
因此，镁钙砖被大量地应用于AOD炉、VOD炉和LF炉等精炼设备上，并取得了良好的使用效果。
目前镁钙质耐材中各常见组分的定量分析通常采用滴定法和比色法[3], 但这些方法操作程序烦杂, 分析周期长，分析误差也较大且难以控制。
而采用熔融法制样，X-射线荧光光谱法分析，可以消除矿物结构效应、颗粒效应、非均匀性效应，可以同时分析样品中的多个元素，在保证分析结果准确性和稳定性的前提下，提高分析速度，人为误差小，满足生产需要。
2 实验部分
2.1 主要仪器及试剂
S4 Pioneer 型X射线荧光光谱仪,
加拿大CLAISSE自动熔样机、铂-金合金坩埚及模具、
万分之一电子天平。
四硼酸锂- 偏硼酸锂混合熔剂(质量比为1: 1 );
溴化锂(分析纯, 脱模剂) ;
高纯试剂: 二氧化硅、氧化铝、氧化镁、碳酸钙。
2.2 测量条件仪器测量条件见表1。
表1 X射线荧光光谱仪的测量条件
成分谱线分光晶体峰位角度
( 。
)
电压/电流
kV mA
准直器计数器
测量时间
s
SiO2Si Kα1PET 108.991 27/111 0.46 FC 20 Al2O3Al Kα1PET 144.650 27/111 0.46 FC 20 Fe2O3Fe Kα1LiF200 57.548 60/50 0.46 SC 20
CaO Ca Kα1LiF200 113.130 50/40 0.23 FC 15
MgO Mg Kα1OVO55 113.130 50/40 0.46 FC 10
2.3 试料的制备
2.3.1 灼烧及灼烧减量的测定
称取1.0000 g±0.0002g 样品于预先在1 050 ℃±50 ℃温度下灼烧至恒重的瓷坩埚内，放入1 050 ℃±50 ℃马弗炉内灼烧1 h，取出，稍冷，放入干燥器中冷却至室温，称重，再将试样和坩埚再放入马弗炉内反复灼烧至恒重，计算灼烧减量。
LOI=（W1-W2）×100/W
式中：LOI —试料的烧失量，%
W1 —试料和坩埚灼烧前的重量，g
W2 —试料和坩埚灼烧后的重量，g
W —试料的质量。
2.3.2 样品与熔剂比的选择
较高的稀释比适用于试样中质量分数较高的元素，而我们所测的样品是经过灼烧后熔融，其中MgO 含量高达70%以上，最小的Al2O3含量也在0.30%以上。
经过试验，采用1：10 的稀释比例，能制成高质量的玻璃样片，能减少称量误差，可以消除或降低基体的增强吸收效果，而且能够满足X 射线各个元素的测量要求。
2.3.3 熔融样品
称取6.0000±0.0002 g混合溶剂（四硼酸锂:偏硼酸锂=1：1）和0.6000 g±0.0002 g 灼烧后的样品置于铂黄金坩埚中混合均匀，滴加7滴饱和溴化锂溶液。
放入自动熔样机中进行熔融，熔样温度为1100℃，将熔融好的样品自动倒入预热的铂黄金模具内，冷却成供分析用的玻璃熔片。
2.4 校准曲线的建立
用5个镁砂标样和高纯试剂配制了11 个标准样品，按2.3制样条件制备标准玻璃片,按2.2仪器测量条件测定校准样品的X荧光强度，用随机分析软件Spectra plus 进行回归, 求出校准曲线的斜率、截距,用理论α影响系数法进行基体效应校正。
由于BrKα与ALKα严重重叠, 对BrKα进行了重叠校正。
2.4.1 漂移校正的建立
工作曲线建立好后, 必须马上做仪器漂移校正, 令第一次测得的标准化样品的响应强度Is存入数据文件, 在分析未知样品时, 首先测定标准化样品, 这时候测定的响应元素的强度Im为, 以下式求的校正常数, K = Is/ Im 再乘以测得试样强度, 即为校正后强度, 用于计算试样待测元素的浓度。
注: 用做校正仪器漂移的试样, 必须是长时间内不变化的均一试样, 一般情况下, 选择国家标准样品。
2.4.2样品测量
按照2.3 的方法将待测样品制备成分析用的玻璃熔片。
将试片放入光谱仪中，运行分析程序，人工输入灼烧减量数值，计算机自动计算出试样各元素的百分含量。
3.结果与讨论
3.1灼烧减量的校正
灼烧碱量是指经灼烧样品还原组分氧化和使结晶水、吸附水、有机质、碳酸盐及硫磷等组分在高温下分解的总量。
由于镁钙质耐火材料吸水性强，且常用石蜡等有机物做结合剂，所以灼烧减量较高，试验发现，灼烧减量高的样品对高含量成分影响较大，难以得到准确结果。
所以测定镁钙质耐火材料必须用测定灼烧减量后样品进行熔片，灼烧的目的是保证在熔融过程中不再发生重量变化，使样品中的重量一致，能够减少称量误差，并且能够得到透明、均匀的玻璃片。
3.2方法的精密度
选取某镁钙砖样品熔融11次，按实验方法进行测量，结果见表2。
表2 测定结果的精密度 %
测量次数w (SiO2)% w(Al2O3)% w(CaO)% w(Fe2O3)% w(MgO)%
1 1.04
2 0.451 1.01
3 22.31 75.11
2 1.041 0.453. 1.015 22.3
3 75.17
3 1.043 0.457 1.017 22.30 75.12
4 1.046 0.458 1.014 22.32 75.15
5 1.040 0.457 1.015 22.32 75.14
6 1.045 0.452 1.013 22.33 75.09
7 1.042 0.459 1.011 22.32 75.10
8 1.041 0.456 1.010 22.35 75.12
9 1.043 0.454 1.018 22.31 75.14
10 1.047 0.452 1.012 22.33 75.11
11 1.041 0.454 1.014 22.31 75.16
平均浓度% 1.043 0.455 1.014 22.34 75.13
标准偏差% 0.002 0.003 0.002 0.014 0.026
相对标准偏差% 0.192 0.659 0.197 0.063 0.035
3.3准确度试验
为了验证本方法的准确性, 对3个标准样品和3个已知化学分析结果的普通样品进行测定, 其结果见表3。
可以看出, 本方法的测定结果与化学分析方法的结果较一致。
表3 X荧光法分析结果与化学法分析结果的比对(w )
组分
20钙砖30钙砖50钙砂
已知值X荧光法已知值X荧光法已知值X荧光法
SiO2（%）0.71 0.7 0.91 0.89 0.66 0.64 Al2O3（%）0.34 0.35 0.6 0.62 0.50 0.51 Fe2O3（%）0.83 0.85 0.86 0.83 0.88 0.85 CaO（%）21.19 21.23 33.87 33.68 51.68 51.78 MgO（%）76.69 76.65 63.29 63.21 45.8 45.71 组分20钙砖50钙砂55钙砂
化学法X荧光法化学法X荧光法化学法X荧光法
SiO2（%）0.72 0.74 0.85 0.89 0.61 0.59
Al2O3（%）0.36 0.38 0.62 0.63 0.33 0.35
Fe2O3（%） 1.07 1.05 0.81 0.84 0.61 0.64
CaO（%）21.06 21.16 43.47 43.57 55.7 55.81
MgO（%）76.48 76.53 53.87 53.77 42.44 42.33
4 结果
（1）用X射线荧光光谱仪分析镁钙质耐火材料中的主要元素, 具有快速, 简便, 准确度高, 分析范围广等特点, 作为企业生产过程中质量控制的一种准确, 快速的分析手段是完全可行的。
（2）应用X 荧光光谱仪对样品进行分析, 可以说是清洁生产, 减少了废气的排放, 没有了化学物质对水、大气的污染, 有利于环境保护
（3）以标准样品和纯试剂配制出系列标准玻璃片, 解决了镁钙质耐火材料无系列标准样品的问题。
参考文献
[1] 张兴业镁钙砖的使用性能及其影响因素分析山东冶金2010，32（3）：2-3
[2] 张兴业、杨林、杨帆我国镁钙质耐火材料的生产和使用现状山东冶金2006，28（4）：28-29。
[3] GB/T5069-2007 镁铝系耐火材料化学分析方法。