耐材中對鎂砂的要求有哪些？
2024-08-21 16:37:48 點擊：
在耐火材料中，鎂砂（又稱為燒結鎂砂或燒結鎂粉）是重要的原料，特別是用于生產鎂質耐火材料。由于鎂砂的主要成分是氧化鎂（MgO），其具有較高的熔點和耐火度，廣泛用于煉鋼、電爐、轉爐、玻璃窯等高溫行業(yè)的內襯。為了滿足這些高溫環(huán)境中的使用需求，對鎂砂的性能有一系列具體要求。以下是對耐火材料中鎂砂的一些重要要求：
1. 氧化鎂含量（MgO 含量）
氧化鎂含量是評估鎂砂質量的主要指標之一。通常要求鎂砂中的氧化鎂含量在90%以上，鎂砂的氧化鎂含量甚至可以達到95%-98%。
高含量的氧化鎂可以提高耐火材料的耐火度、抗渣性和高溫穩(wěn)定性，從而使其在冶金行業(yè)的高溫窯爐中表現良好。
2. 雜質含量
硅（SiO?）、鈣（CaO）、**鐵（Fe?O?）**等雜質含量應盡量控制在低水平。雜質會降低鎂砂的高溫性能，使其在高溫環(huán)境中易受侵蝕。
SiO?含量：鎂砂中的硅含量需要盡可能低，因為氧化硅在高溫下與氧化鎂反應生成硅酸鎂，會降低材料的耐火度。良好 鎂砂的SiO?含量應控制在1.5%以下。
CaO含量：鎂砂中的氧化鈣含量也需控制在1-2%以下，因為氧化鈣過多會在高溫下生成低熔點物質，導致耐火材料的高溫強度下降。
Fe?O?含量：氧化鐵含量應低于1%，因為高鐵含量會在高溫下形成低熔點的化合物，影響耐火材料的抗渣性能。
3. 體積密度
鎂砂的體積密度是衡量其致密程度的重要指標。一般來說，鎂砂的體積密度越高，其高溫強度和抗侵蝕能力越強。
高品質的鎂砂的體積密度應在3.20-3.50 g/cm³之間，高密度鎂砂的致密性更好，能在高溫下維持較好的結構穩(wěn)定性。
4. 燒結度
鎂砂的燒結度直接影響其高溫性能。良好的燒結度意味著鎂砂在高溫下經過充分的燒結過程，晶體結構穩(wěn)定，氣孔率較低。
燒結度不夠的鎂砂在高溫使用過程中容易發(fā)生熱膨脹或分解，降低材料的使用壽命和抗侵蝕性能。
5. 粒度
不同的耐火材料要求使用不同粒度的鎂砂，鎂砂的粒度分布需要根據具體應用場景進行調整。
對于一些不定形耐火材料（如鎂質澆注料），鎂砂的顆粒級配需要合理設計，以確保材料的密實度和抗侵蝕性。
燒結磚或其他定形耐火制品，則通常要求使用較粗粒度的鎂砂，以增加其抗熱震性和抗磨損性能。
6. 耐火度
鎂砂的耐火度通常要求在**≥1750°C**，以確保其在高溫環(huán)境下仍能保持化學穩(wěn)定性和結構完整性。
鎂砂的高耐火度主要來源于其高氧化鎂含量，因此氧化鎂含量高的鎂砂在高溫條件下表現更為優(yōu)越。
7. 抗渣性
鎂砂的抗渣性是衡量其在高溫冶金過程中抵抗熔渣侵蝕能力的重要性能指標。鎂質耐火材料通常用于煉鋼等高溫環(huán)境中，要求鎂砂具有優(yōu)良的抗酸性、堿性和氧化性熔渣的能力。
鎂砂在高溫下與渣的化學反應較少，能夠延長耐火材料的使用壽命。
8. 熱膨脹系數
鎂砂的熱膨脹系數較大，這意味著它在加熱過程中體積變化顯著。盡管如此，通過合理的設計和燒結工藝，鎂砂的高溫結構穩(wěn)定性可以得到保證。
鎂砂需要具有一定的熱穩(wěn)定性，確保在高溫驟升或驟降時，不發(fā)生明顯的結構破壞。
9. 抗熱震性
鎂砂通常不以良好的抗熱震性著稱，但對于某些特殊應用場景（如急冷急熱的高溫操作），對鎂砂的抗熱震性有一定要求。
高純度和致密的鎂砂，通?？篃嵴鹦暂^弱，因此在這些應用中，鎂砂可能會與其他材料復合使用，以提高其抗熱震性能。
10. 水化穩(wěn)定性
鎂砂具有一定的水化性，特別是在潮濕環(huán)境中容易吸水并發(fā)生水化反應，生成體積膨脹的氫氧化鎂（Mg(OH)?），導致材料破損。
因此，耐火材料中對鎂砂的水化穩(wěn)定性有要求，特別是使用在含水環(huán)境或潮濕地區(qū)時，鎂砂需要經過特殊處理以提高其抗水化性能。
總結
鎂砂在耐火材料中的要求主要集中在其化學純度、結構密實性、抗渣性能、耐火度和熱穩(wěn)定性等方面。高質量的鎂砂不僅要求高氧化鎂含量、低雜質含量，還需要通過合理的燒結和工藝控制，確保其在高溫環(huán)境中的長期穩(wěn)定性和耐久性。
