镁砖

镁砖

镁砖是经高温烧制而成，是碱性耐火材料中最主要的制品，有耐火度高，对铁的氧化物、碱性炉渣及高钙熔剂具有良好的抗蚀性等特点，在冶金窑炉中应用广泛。

镁砖的分类

以氧化镁为主要成分和以方镁石为主晶相的耐火材料统称为镁质耐火材料。目前，镁质耐火材料的主要品种有以下几种。

（1）普通镁砖以烧结镁石为原料，经烧结而成，含MgO91%左右，质硅酸盐直接结合的镁质耐火制品，生产与使用广泛。

（2）直接结合镁砖以高纯烧结镁砂为原料，经烧结而成。含MgO95%以上，是方镁石晶粒间直接结合的镁质耐火制品。

（3）镁硅砖以高硅的烧结镁石为原料，经烧制而成，含SiO

2

5%~11%，

CaO/SiO

2

摩尔比≦1，是镁橄榄石结合的镁质耐火制品。

（4）镁铬砖以烧结镁石为主要原料，加入适量铬矿，经烧结而成，含

Cr

2O

3

8%~20%，是镁铬尖晶石结合的镁质耐火制品。

（5）镁橄榄石砖镁橄榄石耐火材料是以猪晶相的耐火材料。多用橄榄岩和

纯橄榄岩等作为主要原料制成。其中经新恒星的制品称镁橄榄石砖。

（6）镁铝砖以烧结镁石为主要原料，并加入适量富含Al

2O

3

的材料，经烧

结而成，含Al

2O

3

5%~10%,是镁铝尖晶石结合的镁质耐火制品。

（7）镁钙砖以高钙的烧结镁石为原料，经烧制而成，含CaO6%~10%，

CaO/Si

2

O摩尔比≧2，是硅酸二钙结合的镁质耐火制品。

镁质耐火材料的理论基础

镁质制品主要由各种晶体集合而成，在普通镁制品中，主晶相方镁石晶粒被基质成分中的晶体和玻璃相分隔开，使方镁石晶粒间不能直接形成直接结合的网

络组织，这样的结构特征，使得制品的性质和使用效果取决于基质成分的数量和特征。

从化学组成上看，除了主成分MgO外还有CaO、Fe

2O

3

、Al

2

O

3

(Cr

2

O

3

)、SiO

2

等。它们都是杂质成分，因此构成了五元系统。

这些氧化物本身，大都具有高的熔点和化学稳定性，但当它们共存时，就有可能形成新的化合物，且与新的化合物之间形成较低的共熔点，从而降低了耐火性和化学稳定性。

镁质耐火材料的主要成分是氧化镁，主晶相是方镁石。许多镁质耐火制品中还含有硅酸盐、尖晶石或其他成分。但是，主晶相方镁石的性状和在高温下的行为，直接控制镁质耐火材料的性能。

方镁石属离子晶体，离子间静电引力大，晶格能高达3935kJ/mol，故熔点很高，达28000C。但是，当温度达18000C以上，便可产生升华现象，而且其稳定性随温度升高而下降；压力愈低，稳定性愈低。

下面重点介绍一下镁铬砖。

原料

镁铬砖的主要原料是镁砂和铬铁矿。镁砂有天然镁砂和海水镁砂两种。

(1) 天然镁砂。菱镁石(MgCO3)经高温煅烧而得。世界最著名的镁矿是奥地利施蒂里恩(Styrian)矿床，该矿石为铁菱镁矿型，含铁高。俄罗斯、捷克和美国也有类似矿床。希腊埃维亚岛(Euboea)上的矿床为低铁隐晶质菱镁矿，所生产的耐火级镁砂质量很好。南斯拉夫、土耳其和美国加利福尼亚有类似的矿床。中国辽宁省大石桥一带富产菱镁矿，可生产质量很好的耐火级镁砂。

(2) 海水镁砂。海水中加入轻烧白云石或石灰作沉淀剂，沉淀出Mg(OH)2，将沉淀物洗涤、压滤后经高温煅烧制得。滤饼经一步煅烧，可制得体积密度≥3．10g／cm3的粒状制品，若在800～900℃轻烧后高压成球，再经1700℃以上的高温煅烧，可制得体积密度≥3．25g／cm3的镁砂。海水镁砂的化学组成可根据要求进行调整，且密度高、高温力学性能好。

性质

镁铬砖的化学性质呈碱性，与镁砖和铬砖相比，抗热震性好，高温下体积稳定，荷重软化温度高。其主晶相为方镁石、尖晶石和少量硅酸盐。尖晶石相包

括原铬尖晶石和二次尖晶石。硅酸盐相包括镁橄榄石和钙镁橄榄石，根据制品中的SiO2含量、制品结合形式可分为硅酸盐结合和直接结合。

分类

根据制品所用原料和工艺特点，可分为硅酸盐结合镁铬砖、直接结合镁铬砖、再结合镁铬砖、半再结合镁铬砖、预反应镁铬砖、不烧镁铬砖和熔铸镁铬砖。

硅酸盐结合镁铬砖比镁砖抗热震性好，高温下体积稳定，广泛用于平炉、电炉、有色冶金炉、水泥回转窑和玻璃熔窑蓄热室。

硅酸盐结合镁铬砖的SiO2含量高、高温下抗侵蚀性差、强度低。随着强化冶炼新工艺的不断采用，使用条件苛刻部位，逐渐被直接结合制品替代。

直接结合镁铬砖是由烧结镁砂和铬铁矿配合制得。要求原料的SiO2含量较低，在1700℃以上的高温下烧成，使方镁石和铬铁矿颗粒间形成直接结合。

再结合镁铬砖是以电熔镁铬砂为原料经再烧结而制得。电熔镁铬砂烧结性差，制品为气孔分布均匀的细粒基质，并具有微小裂纹，对温度急变的敏感性优于熔铸砖。制品高温性能介于熔铸砖和直接结合砖之间。

半再结合镁铬砖是由电熔镁铬砂和镁砂、铬铁矿或预反应镁铬砂制得。制品具有再结合镁铬砖和直接结合镁铬砖或预反应镁铬砖的部分特点。

预反应镁铬砖是采用全部或部分预反应镁铬砂制得。镁砂～铬铁矿之间的部分反应在熟料煅烧时完成，所以制品的气孔率较组成相当的直接结合砖低，高温强度高，与再结合砖相比成本低。

不烧镁铬砖是由烧结镁砂和铬铁矿为原料，加入少量化学结合剂，在较低温度下热处理，使制品硬化而制成。有的在常温下即可使制品硬化，有的需加热至适当温度才能使制品具有一定强度。制品在高温使用时，形成陶瓷结合或耐高温相。成型过程常包以铁壳，称铁皮不烧砖。

熔铸镁铬砖是以镁砂和铬矿为原料经电熔、浇铸制得的耐火制品。其特征是气孔较大且孤立存鹤制品致密、强度高、耐腐蚀、对温度变化敏感。

以上就是关于镁铬砖的各方面介绍。