耐火材料第五章资料

℃
不一致 分解
1890 2130 1498 不一致
1575 1435
5
1、 MgO-C的氧化还原反应
1、MgO的稳定性随T↑， △G↑, 稳定性↓
CO稳定性随T↑，△G↓，稳 定性↑
2、MgO的稳定性随P'Mg↑， △G↓，稳定性↑
CO稳定性随P'CO ↑, △G↑， 稳定性↓
3、交点处发生：
MgO+C=Mg气+CO气
2、 M耐g火O-材Fe料O与系高温陶瓷国家重点实验室培育基地
MgO与FeO在wk.baidu.com200 ℃开 始显著形成连续固溶体 （无限固溶）。
MgO能吸收大量 FeO而不生成液相。
FeO为50%，开始出现液 相温度约为1850 ℃
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3、Mg耐O火-F材e2O料3系与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
二元化合物铁酸镁 (MF)1720℃分解。
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
6、MA-MK-C2S系 ◆ C2S（2130℃）和MA （2135℃） 为高耐火物相， 但其最低共熔点为 1418℃。 ◆ C2S-MK最低共熔点＞C2SMA ◆ 随着尖晶石中 Cr2O3/Al2O3↑， 尖晶石相在硅酸盐熔液中 溶解度↓—液相量↓
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• 由上可见：
MgO—FeO二元系：
半径相近，可以任何比例形成固溶体，称镁富氏体。 固溶体削弱了FeO对MgO的熔剂作用，MgO即使吸收 了30%FeO，开始出现液相温度仍在2000℃以上。
MgO—Fe2O3二元系：
Fe2O3首先融化，促进物料烧结，同时系统内形成化 合物MF也与MgO形成大量固溶体（约在1000℃左右 开始，最高1720℃达70%），避免了物系出现液相温 度显著降低，并减少其液相量。
但注意温度的波动和气氛的变化，会发生Fe2+ 、Fe3+离子 电价的改变和固溶—脱溶的变化，并同时伴随有体积效应。
MgO—铁氧二元系告诉我们，镁砖对含铁熔渣具 有极强的适应性，适合于炼钢。
5、尖晶石-硅酸盐系（三种尖晶石与四种硅酸盐形成的）
尖晶石-硅酸盐系统及其固化温度
系统 MA-M2S
固化温度， ℃
1720
系统 MK-M2S
固化温度， ℃
1860
系统 MF-M2S
固化温度， ℃
约1690
MA-CMS
1410
MK-CMS
1490
MF-CMS
1410
MA-C3MS2 MA-C2S
1430 1417
MK-C3MS2 MK-C2S
1490 约1700
MF-C3MS2 MF-C2S
1380
镁质耐火材料的次要矿物：M2S、C2S，尽量减少CMS和C3MS2。
7、M耐A火-M材K料-C与2S高系温陶瓷国家重点实验室培育基地
1650℃条件下， 形成的 液相量： L1＞L2＞L3 相同温度下， 尖晶石在液相 中的溶解度： L1’＞L2’＞L3’
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耐火材料与高温陶瓷国家重点实验室培育基地
8、MF-MK-C2S系与MA-MK-C2S系规律相同
■ 当尖晶石中Fe2O3被Al2O3取代后，二元最低共熔 温度 提高不大（始熔温度）。 ■ 尖晶石在硅酸盐液相中的溶解度变化不大。
第五章 碱性（MgO-CaO）耐火材料
1、定义： 氧化镁或氧化钙或氧化镁-氧化钙
2、分类
◆ 镁质耐火材料：MgO≥80%，方镁石。
普通镁砖、镁硅砖、镁钙砖等
◆ 氧化钙质耐火材料：CaO≥95%，方钙石。 ◆ 白云石质耐火材料：方钙石和方镁石。
镁质白云石、白云石和钙质白云石耐火材料。 ◆ 尖晶石质耐火材料：MgO·(Al2O3/Cr2O3/Fe2O3 ) ◆ 镁橄榄石质耐火材料： 2MgO·SiO2
但高温强度波动大，抗热震性也较差。 2、分类：按结合相不同分为 • 普通镁砖：MgO≥87%，CaO＜ 3.5%，以CMS为主要结合相。 • 镁硅砖：MgO≥82%，SiO2 5-11%，以M2S为主要结合相。 • 镁钙砖：MgO80-87%，CaO 6-10%，以C2S为主要结合相。 • 镁铝砖：MgO≥80%，Al2O3 3-10%，以MA为主要结合相。 • 镁铬砖：MgO≥50%，Cr2O3 3-20%，以MK为主要结合相。
透辉石（ CMS2），熔点1391 ℃；镁方柱石（ C2MS2）， 熔点1458 ℃；钙镁橄榄石（ CMS ）1498 ℃不一致熔融；镁 蔷薇辉石（ C3MS2），熔点1575 ℃.
矿物 M MK MA
MF
C3S M2S C2S CMS C3MS2 C2F
熔点 2800 2400 2130 1750 1900
一、与耐镁火质材耐料火与材高料温有陶关瓷的国物家系重点实验室培育基地 (Phase diagram analysis of magnesia refractories)
MgO － ( FeO，R2O3，CaO，SiO2 )
MgO-CaO-SiO2体系中存在：
二元化合物（高熔点）：
镁橄榄石（ M2S），熔点1890 ℃；硅酸二钙（ C2S），熔点 2130 ℃；硅酸三钙（ C3S），1900 ℃分解C+ C2S。 三元化合物（低熔点）：
方镁石的特性：
纯MgO为无色透明晶体，由于它能与结构相同而阳 离子半径又相近形成连续固溶体，使它染色，并随FeO 含量增加由黄色到棕褐色，甚至黑色而变得不再透明。 含SiO2高呈白黄色， 含CaO高呈黑色。 由于CaO与MgO阳离子半径差大，尽管结构相同，只 能在高温下形成有限固溶体。
MgO在高温下易被C还原，其反应为 MgO(s)+ C(s) = Mg(g) + CO(g)。
MgO吸收大量Fe2O3 后耐火度仍很高（有
限固溶）。 抗含铁炉渣侵蚀性良好。 →充当镁质材料的促烧剂 或“火泥”
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4、M耐gO火-R材2O料3系与高温陶瓷国家重点实验室培育基地 固化温度： Fe2O3（1720℃）
Al2O3（1995℃） Cr2O3（2350℃） 方镁石中的固溶度： Fe2O3＞＞Cr2O3＞Al2O3 冷却时尖晶石相脱溶在方镁 石晶粒内部/晶界→晶内/间 尖晶石
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3、性能
耐火度高； 抗碱性和铁渣能力强； 热膨胀率较大，热震稳定性一般较差； 抗水化性较差； 高温减压挥发量大； 常温不导电，高温导电增强。
第一节 镁质耐火材料 1、定义： MgO≥80%，方镁石为主要晶相的碱性耐火材料，常称
镁质制品或镁砖。 镁砖呈化学碱性，耐高温，抗碱性渣和含铁渣侵蚀能力强，