耐火材料-11
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17
MgO-CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2系
• 与方镁石处于平衡的矿物相有： MF（1750），CMS，MA，M2S， C3MS2，C2S，C4AF，CA，C5A3， C3A，C3S，CaO，C2F；
18
二、镁质耐火制品的化学组成对性能的影响
• CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响 • R2O3型氧化物的影响
28
五、镁质制品的生产工艺
• 普通镁砖与镁硅砖的生产工艺
– 原料：MgO>87%，CaO<3.5%，SiO2<5.0%, 密度大于3.53g/cm3 – 颗粒组成：紧密堆积和烧结； – 配料：镁砂，废砖，结合剂，水 – Leabharlann Baidu合：粗颗粒，纸浆废液，筒磨粉； – 成型:高压成型 – 干燥：进100-120℃，出40-60℃ – 烧成：1500-1600 ℃烧成
4
方镁石
• 方镁石是MgO的唯一结晶形态。方镁石的化学活 性很大，极易与水或大气中的水分进行水化反应。 方镁石属离子晶体，，故熔点很高，达2800℃。 当温度达1800℃以上，便可产生升华现象，而且 其稳定性随温度提高而下降，压力愈低，稳定性 愈低。
5
一、与镁质耐火材料有关的物系—MgO-C
• MgO的稳定性随温度的提 高而下降； • CO则随着温度的升高变得 更加稳定； • MgO（固）+C（固）=Mg （气）+ CO（气） • 压力降低，MgO的稳定程 度降低，CO的稳定程度提 高，即MgO-C还原反应的 温度降低；
8
MgO-Al2O3系
• 在镁质耐火材料中，人为地加入含 有Al2O3的组分。当Al2O3同方镁石 在1500℃附近共存时，如在镁质耐 火材料烧成过程中或在高温下服役 时，即可经固相反应形成镁铝尖晶 石（MgO〃 Al2O3 ，简写MA）。 镁铝尖晶石是MgO－Al2O3二元系 统中唯一的二元化合物。常简称尖 晶石。真密度同方镁石相近，较镁 铁尖晶石低，为3.55g/cm3。热膨胀 性显著低于方镁石，也较铁酸镁小。 熔点高达2105℃。
3
第一节
镁质耐火材料
• 以氧化镁为主成分和以方镁石为主晶相的耐材统 称为镁质耐火材料。 • 镁质耐火材料的主要品种有：普通镁砖、直接结 合镁砖、镁钙砖、镁硅砖、镁铝砖、镁铬砖、镁 碳砖。另外，还有其他不经烧结的不烧镁质
制品和不定形镁质耐火材料。 • 镁质耐火制品的性质主要取决于其化学和 矿物组成以及显微结构，并受原料和生产 工艺制度与方法控制。
29
镁铝砖的生产工艺
• 以镁铝尖晶石为主要结合物； • Al2O3加入量增加，气孔率增大，荷软增加， 抗渣性提高，当Al2O3含量小于10%时，砖 较致密； • Al2O3加入量为5-10%； • 矾土、镁砂共磨； • 应该严格控制CaO和SiO2的含量； • 临界粒度较普通镁砖大些；
30
镁钙砖的生产工艺
9
MgO-Cr2O3系
• 镁铬尖晶石是MgO－Cr2O3系统 中唯一的二元化合物。纯镁铬 尖晶石的晶格常数为8.32A 。真 密度4.40～4.43 g/cm3。纯者熔 点约2350℃。MgO-MgO〃Cr2O3 最低共熔温度2300℃。
10
MgO-R2O3系
• 这些尖晶石都具有较高的 熔点或分解温度，与MgO 的最低共熔温度都较高， 其中（MgO－MgO· 2O3） Cr （MgO－MgO· 2O3) Al （MgO－MgO· 2O3)。可 Fe 见、由方镁石为主晶相， 以这些尖晶石为结合相构 成的镁质耐火材料开始出 现液相的温度都很高。其 中尤以镁铬尖晶石最为突 出。
• • • • 以硅酸三钙和硅酸二钙为结合物； 热震稳定性差； 稳定剂：磷灰石(0.3%)和铁磷(0.5-0.7%)； 制品中Al2O3 含量和C/S的大小，对矿物组 成及荷重软化有很大影响，C/S应为2.2-3, Al2O3<2%; • 筒磨：高钙菱镁矿、滑石、磷灰石、铁精 矿；
31
第二节白云石质耐火材料
MF,C3MS2,MA, C 2S MF,C3S,MA, C2S
20
CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响
• CaO在MgO中的溶解会 影响C/S比；
21
R2O3型氧化物的影响
• 硼的氧化物:对于镁砂 来说为强熔剂，显著 降低其高温强度； • Al2O3、Cr2O3、Fe2O3： 降低制品的最大强度 值，且降低C/S比；
• 以白云石为主要原料生产的碱性耐火材料； • 不稳定性白云石质耐火材料：含有游离石灰，矿 物组成为MgO，CaO，C3S，C4AF，C2F，C3A， 易吸潮水化。 • 稳定性白云石质耐火材料：不含游离石灰，矿物 组成为 MgO，C3S，C4AF，C2F，C3A，不易水化。 • 应用在碱性氧气转炉上，产品为镁化白云石砖及 烧成油浸白云石砖。
39
白云石原料在煅烧过程中的物理化学变化
• 白云石的加热分解（二个阶段）：轻烧白云石， 极易水化； • 白云石的烧结：煅烧白云石，2-3个星期后才开始 水化； • CaO、MgO与白云石中杂质的反应:C4AF,C2F,C3A； • 烧结白云石的化学组成对砖性能的影响；
11
• 三种尖晶石在高温下都可部分地溶解于方 镁石中，形成固溶体。而且溶解度都随温 度升降而变化，发生尖晶石的溶解沉析， 并对固溶体的性质有一定影响。 • 开始溶解温度、各温度下的溶解度和在 MgO－MgO〃R2O3共熔温度下的最高熔解 量有所不同。三种R2O3在方镁石中的溶解 度按下列顺序递增：Al2O3＜Cr2O3＜＜ Fe2O3。
6
MgO-FeO系
• MgO与铁氧化物在还原气氛中 于800～1400C范围内，很容易 形成此种固溶体，称它为镁方 铁矿。由于镁和铁原子量的差 别，镁方铁矿的真密度随铁固 溶量而增加。随FeO固溶量增多， 镁方铁矿在高温下开始出现液 相和完全液化的温度皆有降低。 由方镁石为主晶相构成的镁质 耐火材料是一种能够抵抗含铁 熔渣的优质耐火材料。
19
CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响
• 提高C/S比，材料中高 熔点相增多，低熔点 相降低，提高了制品 的高温强度，所以镁 质材料的C/S比应当控 制在获得强度最大值 的最佳范围； C/S
<0.93
平衡矿物
MF,CMS,MA, M2S
0.93-1.40
1.40-1.87 >1.87
MF,C3MS2,MA, CMS
22
三、镁质耐火制品结合物及其组织结构特点
• 结合物
– 硅酸盐 – 铁的氧化物和铁酸盐 – 尖晶石
• 组织结构特点
– 直接结合 – 陶瓷结合
23
硅酸盐结合
• 系统中同方镁石共存的硅酸盐分别为硅酸三钙(C3S）、镁 橄榄石（M2S)、钙镁橄榄石（CMS），镁蔷薇辉石 （C3MS2）和硅酸二钙(C2S）； • 以C3S为结合物的镁质制品：荷重变形温度高，抗渣好， 烧结差，若配料不准或混合不均，烧后得到的结果不是 C3S，而是C2S和CaO的混合物，由于C2S的晶型转化和CaO 的水化，致使制品开裂； • 以C3MS2、 CMS为结合物的制品荷重软化变形温度低，耐 压强度小； • 以C2S为结合物的制品荷重软化变形温度高，耐压强度高， 但需加入稳定剂磷灰石，抗渣性好； • 以M2S为结合物的制品荷重软化变形温度高，耐压强度高， 但是烧结性差，抗渣性好；
第五章
氧化镁-氧化钙系耐火材料
1
概述
• • • • • • 碱性耐火材料是化学性质呈碱性的耐火材料。 镁质耐火材料 石灰耐火材料 白云石质耐火材料 MgO-CaO-C系耐火材料 镁橄榄石质耐火材料
2
碱性耐火材料的发展
• 1806年，粘土结合的氧化镁坩埚研制成功； • 1817年，O.Henry利用湿法工艺从海水中或白云石 中合成氧化镁成功; • 1841年，Pattionson 获得氧化镁的合成专利； • 1860年，实验室制造了氧化镁耐火砖；Leoben首 先在氧气底吹转炉中使用镁砂； • 1877-1879年，托马斯发明氧气顶吹转炉，同时发 明焦油白云石砖作为转炉内衬材料； • 1881年，Karl Spaeter在奥地利的Veitsch州发现 菱镁矿的矿床，氧化镁耐火砖正式生产；
12
• 由于R2O3固溶于方镁石，有助于其烧结，故对促 进烧结的影响顺序可如下排列： Fe＋3＞Cr＋3＞Al＋3 • 由于方镁石固溶R2O3，使MgOR2O3系统开始形 成液相的温度都有所提高。 以MgOR2O3系统中 固溶同量R2O3而论，由于MgO〃Cr2O3的熔点最高， 同方镁石的共熔温度最高，溶解量也较高，溶于 方镁石形成固溶体后开始出现液相温度最高，故 在镁质耐火材料中，除高纯方镁石材料外，含镁 铬尖晶石的镁质耐火材料的高温性能是最优秀的。
15
MA-MF-C2S系
• 当尖晶石中Fe2O3被Al2O3取 代后，低共熔点温度提高 不大，从1415 增加到 1418，故对始熔温度影响 较小； • 对于原料中不含R2O3 氧化 物时，没有必要添加Cr2O3
16
MgO-CaO-SiO2系
• 此三元系统存在矿物相为 MgO，M2S，CMS，C3MS2， C2S； • CaO/SiO2比是决定镁质耐 火材料矿物组成和高温性 能的关键因素。 • CaO/SiO2>1.87时，生成 高耐火的矿物，而当 CaO/SiO2<1.87时，生成 低耐火相的矿物，严重影 响镁质制品的耐火性；
32
一、与白云石质耐火材料有关的物系 ——CaO-MgO系
• 白云石的成份为 MgCa(CO3)2; • 煅烧后产物为氧化钙 和氧化镁的混合物， 其中氧化钙的活性大； • CaO-MgO系最低共熔点 2300，二者具有一定 的互溶性；
33
SiO2-CaO系
• 系统内有四个化合物： CS、C3S2、C2S、C3S， 其中C3S属于不稳定化 合物；
7
MgO-Fe2O3系
• 铁酸镁是MgO－Fe2O3系统中的唯 一二元化合物。其密度较方镁 石为重，为4.20～4.49g/cm3。 热膨胀性较高，但较方镁石低， 方镁石吸收大量Fe2O3后仍具有 较高的耐火度。当固溶铁酸镁 的方镁石由高温向低温冷却时， 所溶解的铁酸镁可再从方镁石 晶粒中以各向异性的枝状晶体 或晶粒包裹体沉析出来。此种 尖晶石沉析于晶体表面，多见 于晶粒的解理、气孔和晶界处。 通常，称此种由晶体中沉析出 来的尖晶石为晶内尖晶石。如 温度再次升高，在冷却时沉析 出来的晶内尖晶石，可能又发 生可逆溶解。如此温度循环， 发生溶解沉析变化，并伴有体 积效应。
13
MA-MK-C2S系
• 尽管C2S和MA都是高耐火相 （2130和2135），但是它们的 共熔点却只有1418； • 当尖晶石中Al2O3被Cr2O3取代后， 共熔点温度提高300度； • Cr2O3增加，液相量减少；
14
MF-MK-C2S系
• C2S和MF的最低共熔点 为1415 • Fe2O3被Cr2O3取代后， 低共熔点升至1700
34
CaO-Fe2O3
• 系统内有三个化合物： C2F、CF、CF2；
35
CaO-MgO-SiO2
36
CaO-SiO2-Al2O3
37
CaO-MgO-Al2O3
38
二、天然白云石原料和合成白云石
• 白云石的理论组 成:CaO30.41%， MgO21.87%,CO247.72% ,CaO/MgO=1.39,密度 2.85g/cm3,硬度3.5-4; • 按CaO/MgO比值的不同， 白云石原料可分为白 云石、镁质白云石、 钙质白云石；
26
陶瓷结合和直接结合
• 对高温下含MgO和液相的镁砖中，为了不使液相不 致贯穿方镁石颗粒边界，使方镁石间直接结合程 度提高，那么加入Cr2O3是非常有利的 • 用尖晶石或C2S、M2S高熔点矿物作为次要相对直 接结合是非常有利的。
27
四、镁质原料
• 菱镁矿:理论化学组成 为MgO47.82%， CO252.18%，密度 2.96-3.21g/cm3，烧 后3.51-3.56g/cm3 • 海水镁砂:密度3.303.49g/cm3 • 冶金镁砂
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铁的氧化物和铁酸盐
• C2F降低制品的烧成温度，同时降低荷重软化温度； • MF降低制品的热震稳定性； • 气氛波动下使用，应当控制制品的铁含量；
25
尖晶石结合物
• 以MA为结合物的制品：热震稳定性高（等轴晶系， 热膨胀小；弹性模量小），耐火度和荷重变形温 度高； • MA能从方镁石中转移出MF，从而消除了MF因温度 波动引起的溶解及析出作用，提高了方镁石的塑 性，消除对热震稳定性的不良影响；
MgO-CaO-Al2O3-Fe2O3-SiO2系
• 与方镁石处于平衡的矿物相有： MF（1750），CMS，MA，M2S， C3MS2，C2S，C4AF，CA，C5A3， C3A，C3S，CaO，C2F；
18
二、镁质耐火制品的化学组成对性能的影响
• CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响 • R2O3型氧化物的影响
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五、镁质制品的生产工艺
• 普通镁砖与镁硅砖的生产工艺
– 原料：MgO>87%，CaO<3.5%，SiO2<5.0%, 密度大于3.53g/cm3 – 颗粒组成：紧密堆积和烧结； – 配料：镁砂，废砖，结合剂，水 – Leabharlann Baidu合：粗颗粒，纸浆废液，筒磨粉； – 成型:高压成型 – 干燥：进100-120℃，出40-60℃ – 烧成：1500-1600 ℃烧成
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方镁石
• 方镁石是MgO的唯一结晶形态。方镁石的化学活 性很大，极易与水或大气中的水分进行水化反应。 方镁石属离子晶体，，故熔点很高，达2800℃。 当温度达1800℃以上，便可产生升华现象，而且 其稳定性随温度提高而下降，压力愈低，稳定性 愈低。
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一、与镁质耐火材料有关的物系—MgO-C
• MgO的稳定性随温度的提 高而下降； • CO则随着温度的升高变得 更加稳定； • MgO（固）+C（固）=Mg （气）+ CO（气） • 压力降低，MgO的稳定程 度降低，CO的稳定程度提 高，即MgO-C还原反应的 温度降低；
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MgO-Al2O3系
• 在镁质耐火材料中，人为地加入含 有Al2O3的组分。当Al2O3同方镁石 在1500℃附近共存时，如在镁质耐 火材料烧成过程中或在高温下服役 时，即可经固相反应形成镁铝尖晶 石（MgO〃 Al2O3 ，简写MA）。 镁铝尖晶石是MgO－Al2O3二元系 统中唯一的二元化合物。常简称尖 晶石。真密度同方镁石相近，较镁 铁尖晶石低，为3.55g/cm3。热膨胀 性显著低于方镁石，也较铁酸镁小。 熔点高达2105℃。
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第一节
镁质耐火材料
• 以氧化镁为主成分和以方镁石为主晶相的耐材统 称为镁质耐火材料。 • 镁质耐火材料的主要品种有：普通镁砖、直接结 合镁砖、镁钙砖、镁硅砖、镁铝砖、镁铬砖、镁 碳砖。另外，还有其他不经烧结的不烧镁质
制品和不定形镁质耐火材料。 • 镁质耐火制品的性质主要取决于其化学和 矿物组成以及显微结构，并受原料和生产 工艺制度与方法控制。
29
镁铝砖的生产工艺
• 以镁铝尖晶石为主要结合物； • Al2O3加入量增加，气孔率增大，荷软增加， 抗渣性提高，当Al2O3含量小于10%时，砖 较致密； • Al2O3加入量为5-10%； • 矾土、镁砂共磨； • 应该严格控制CaO和SiO2的含量； • 临界粒度较普通镁砖大些；
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镁钙砖的生产工艺
9
MgO-Cr2O3系
• 镁铬尖晶石是MgO－Cr2O3系统 中唯一的二元化合物。纯镁铬 尖晶石的晶格常数为8.32A 。真 密度4.40～4.43 g/cm3。纯者熔 点约2350℃。MgO-MgO〃Cr2O3 最低共熔温度2300℃。
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MgO-R2O3系
• 这些尖晶石都具有较高的 熔点或分解温度，与MgO 的最低共熔温度都较高， 其中（MgO－MgO· 2O3） Cr （MgO－MgO· 2O3) Al （MgO－MgO· 2O3)。可 Fe 见、由方镁石为主晶相， 以这些尖晶石为结合相构 成的镁质耐火材料开始出 现液相的温度都很高。其 中尤以镁铬尖晶石最为突 出。
• • • • 以硅酸三钙和硅酸二钙为结合物； 热震稳定性差； 稳定剂：磷灰石(0.3%)和铁磷(0.5-0.7%)； 制品中Al2O3 含量和C/S的大小，对矿物组 成及荷重软化有很大影响，C/S应为2.2-3, Al2O3<2%; • 筒磨：高钙菱镁矿、滑石、磷灰石、铁精 矿；
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第二节白云石质耐火材料
MF,C3MS2,MA, C 2S MF,C3S,MA, C2S
20
CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响
• CaO在MgO中的溶解会 影响C/S比；
21
R2O3型氧化物的影响
• 硼的氧化物:对于镁砂 来说为强熔剂，显著 降低其高温强度； • Al2O3、Cr2O3、Fe2O3： 降低制品的最大强度 值，且降低C/S比；
• 以白云石为主要原料生产的碱性耐火材料； • 不稳定性白云石质耐火材料：含有游离石灰，矿 物组成为MgO，CaO，C3S，C4AF，C2F，C3A， 易吸潮水化。 • 稳定性白云石质耐火材料：不含游离石灰，矿物 组成为 MgO，C3S，C4AF，C2F，C3A，不易水化。 • 应用在碱性氧气转炉上，产品为镁化白云石砖及 烧成油浸白云石砖。
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白云石原料在煅烧过程中的物理化学变化
• 白云石的加热分解（二个阶段）：轻烧白云石， 极易水化； • 白云石的烧结：煅烧白云石，2-3个星期后才开始 水化； • CaO、MgO与白云石中杂质的反应:C4AF,C2F,C3A； • 烧结白云石的化学组成对砖性能的影响；
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• 三种尖晶石在高温下都可部分地溶解于方 镁石中，形成固溶体。而且溶解度都随温 度升降而变化，发生尖晶石的溶解沉析， 并对固溶体的性质有一定影响。 • 开始溶解温度、各温度下的溶解度和在 MgO－MgO〃R2O3共熔温度下的最高熔解 量有所不同。三种R2O3在方镁石中的溶解 度按下列顺序递增：Al2O3＜Cr2O3＜＜ Fe2O3。
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MgO-FeO系
• MgO与铁氧化物在还原气氛中 于800～1400C范围内，很容易 形成此种固溶体，称它为镁方 铁矿。由于镁和铁原子量的差 别，镁方铁矿的真密度随铁固 溶量而增加。随FeO固溶量增多， 镁方铁矿在高温下开始出现液 相和完全液化的温度皆有降低。 由方镁石为主晶相构成的镁质 耐火材料是一种能够抵抗含铁 熔渣的优质耐火材料。
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CaO和SiO2及CaO/SiO2比的影响
• 提高C/S比，材料中高 熔点相增多，低熔点 相降低，提高了制品 的高温强度，所以镁 质材料的C/S比应当控 制在获得强度最大值 的最佳范围； C/S
<0.93
平衡矿物
MF,CMS,MA, M2S
0.93-1.40
1.40-1.87 >1.87
MF,C3MS2,MA, CMS
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三、镁质耐火制品结合物及其组织结构特点
• 结合物
– 硅酸盐 – 铁的氧化物和铁酸盐 – 尖晶石
• 组织结构特点
– 直接结合 – 陶瓷结合
23
硅酸盐结合
• 系统中同方镁石共存的硅酸盐分别为硅酸三钙(C3S）、镁 橄榄石（M2S)、钙镁橄榄石（CMS），镁蔷薇辉石 （C3MS2）和硅酸二钙(C2S）； • 以C3S为结合物的镁质制品：荷重变形温度高，抗渣好， 烧结差，若配料不准或混合不均，烧后得到的结果不是 C3S，而是C2S和CaO的混合物，由于C2S的晶型转化和CaO 的水化，致使制品开裂； • 以C3MS2、 CMS为结合物的制品荷重软化变形温度低，耐 压强度小； • 以C2S为结合物的制品荷重软化变形温度高，耐压强度高， 但需加入稳定剂磷灰石，抗渣性好； • 以M2S为结合物的制品荷重软化变形温度高，耐压强度高， 但是烧结性差，抗渣性好；
第五章
氧化镁-氧化钙系耐火材料
1
概述
• • • • • • 碱性耐火材料是化学性质呈碱性的耐火材料。 镁质耐火材料 石灰耐火材料 白云石质耐火材料 MgO-CaO-C系耐火材料 镁橄榄石质耐火材料
2
碱性耐火材料的发展
• 1806年，粘土结合的氧化镁坩埚研制成功； • 1817年，O.Henry利用湿法工艺从海水中或白云石 中合成氧化镁成功; • 1841年，Pattionson 获得氧化镁的合成专利； • 1860年，实验室制造了氧化镁耐火砖；Leoben首 先在氧气底吹转炉中使用镁砂； • 1877-1879年，托马斯发明氧气顶吹转炉，同时发 明焦油白云石砖作为转炉内衬材料； • 1881年，Karl Spaeter在奥地利的Veitsch州发现 菱镁矿的矿床，氧化镁耐火砖正式生产；
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• 由于R2O3固溶于方镁石，有助于其烧结，故对促 进烧结的影响顺序可如下排列： Fe＋3＞Cr＋3＞Al＋3 • 由于方镁石固溶R2O3，使MgOR2O3系统开始形 成液相的温度都有所提高。 以MgOR2O3系统中 固溶同量R2O3而论，由于MgO〃Cr2O3的熔点最高， 同方镁石的共熔温度最高，溶解量也较高，溶于 方镁石形成固溶体后开始出现液相温度最高，故 在镁质耐火材料中，除高纯方镁石材料外，含镁 铬尖晶石的镁质耐火材料的高温性能是最优秀的。
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MA-MF-C2S系
• 当尖晶石中Fe2O3被Al2O3取 代后，低共熔点温度提高 不大，从1415 增加到 1418，故对始熔温度影响 较小； • 对于原料中不含R2O3 氧化 物时，没有必要添加Cr2O3
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MgO-CaO-SiO2系
• 此三元系统存在矿物相为 MgO，M2S，CMS，C3MS2， C2S； • CaO/SiO2比是决定镁质耐 火材料矿物组成和高温性 能的关键因素。 • CaO/SiO2>1.87时，生成 高耐火的矿物，而当 CaO/SiO2<1.87时，生成 低耐火相的矿物，严重影 响镁质制品的耐火性；
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一、与白云石质耐火材料有关的物系 ——CaO-MgO系
• 白云石的成份为 MgCa(CO3)2; • 煅烧后产物为氧化钙 和氧化镁的混合物， 其中氧化钙的活性大； • CaO-MgO系最低共熔点 2300，二者具有一定 的互溶性；
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SiO2-CaO系
• 系统内有四个化合物： CS、C3S2、C2S、C3S， 其中C3S属于不稳定化 合物；
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MgO-Fe2O3系
• 铁酸镁是MgO－Fe2O3系统中的唯 一二元化合物。其密度较方镁 石为重，为4.20～4.49g/cm3。 热膨胀性较高，但较方镁石低， 方镁石吸收大量Fe2O3后仍具有 较高的耐火度。当固溶铁酸镁 的方镁石由高温向低温冷却时， 所溶解的铁酸镁可再从方镁石 晶粒中以各向异性的枝状晶体 或晶粒包裹体沉析出来。此种 尖晶石沉析于晶体表面，多见 于晶粒的解理、气孔和晶界处。 通常，称此种由晶体中沉析出 来的尖晶石为晶内尖晶石。如 温度再次升高，在冷却时沉析 出来的晶内尖晶石，可能又发 生可逆溶解。如此温度循环， 发生溶解沉析变化，并伴有体 积效应。
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MA-MK-C2S系
• 尽管C2S和MA都是高耐火相 （2130和2135），但是它们的 共熔点却只有1418； • 当尖晶石中Al2O3被Cr2O3取代后， 共熔点温度提高300度； • Cr2O3增加，液相量减少；
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MF-MK-C2S系
• C2S和MF的最低共熔点 为1415 • Fe2O3被Cr2O3取代后， 低共熔点升至1700
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CaO-Fe2O3
• 系统内有三个化合物： C2F、CF、CF2；
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CaO-MgO-SiO2
36
CaO-SiO2-Al2O3
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CaO-MgO-Al2O3
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二、天然白云石原料和合成白云石
• 白云石的理论组 成:CaO30.41%， MgO21.87%,CO247.72% ,CaO/MgO=1.39,密度 2.85g/cm3,硬度3.5-4; • 按CaO/MgO比值的不同， 白云石原料可分为白 云石、镁质白云石、 钙质白云石；
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陶瓷结合和直接结合
• 对高温下含MgO和液相的镁砖中，为了不使液相不 致贯穿方镁石颗粒边界，使方镁石间直接结合程 度提高，那么加入Cr2O3是非常有利的 • 用尖晶石或C2S、M2S高熔点矿物作为次要相对直 接结合是非常有利的。
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四、镁质原料
• 菱镁矿:理论化学组成 为MgO47.82%， CO252.18%，密度 2.96-3.21g/cm3，烧 后3.51-3.56g/cm3 • 海水镁砂:密度3.303.49g/cm3 • 冶金镁砂
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铁的氧化物和铁酸盐
• C2F降低制品的烧成温度，同时降低荷重软化温度； • MF降低制品的热震稳定性； • 气氛波动下使用，应当控制制品的铁含量；
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尖晶石结合物
• 以MA为结合物的制品：热震稳定性高（等轴晶系， 热膨胀小；弹性模量小），耐火度和荷重变形温 度高； • MA能从方镁石中转移出MF，从而消除了MF因温度 波动引起的溶解及析出作用，提高了方镁石的塑 性，消除对热震稳定性的不良影响；