鋁宜昌鎂碳磚及鎂碳磚原材料
眾所周知，鋁鎂碳磚及鎂碳磚生產(chǎn)過程中，所采用的原材料主要有特級礬土熟料、高純鎂砂、宜昌電熔鎂砂、石墨等，那么這些原材料對制品主要起到了什么樣的作用呢?電熔鎂砂
01特級礬土熟料
我國高鋁礬土原料的主要礦物組成是水鋁石和高嶺石。其Al2O3/SiO2比值的變化，對應(yīng)于水鋁石和高嶺石兩種礦物含量比例的相對消長。礬土熟料是經(jīng)高溫煅燒后的產(chǎn)物，特級礬土熟料的Al2O3含量在88.2%以上，更高可達91.3%。雖然Al2O3的抗侵蝕性較強，但單純的Al2O3膨脹系數(shù)大，不耐剝落，當以單純的Al2O3作基質(zhì)時，基質(zhì)部分容易被熔渣滲透熔損，使骨料暴露，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)性剝落。
02高純鎂砂
菱鎂礦、水鎂石、海水氧化鎂等原料在1600~1900℃下充分燒結(jié)得到鎂砂，鎂砂分為燒結(jié)鎂砂和海水鎂砂，燒結(jié)鎂砂是由天然礦石燒成的，海水鎂砂是由海水氣化鎂燒成的。鎂砂的主要成分是氧化鎂，還含有少量的SiO2、CaO、Fe2O3、B2O3等，顏色由黃色到褐色，主晶相為方鎂石，晶粒尺寸為0.02~0.05mm，密度3.50~3.65g/cm3。具有良好的抗堿性渣侵蝕的性能。
高純鎂砂的主要指標是MgO含量、CaO/SiO2比值，顯微結(jié)構(gòu)及顆粒體積密度，MgO的含量高的鎂砂主晶相以方鎂石為主，雜質(zhì)膠結(jié)物少，制得的耐火材料具有極高的耐熔蝕性能;CaO/SiO2比值決定了鎂砂中基質(zhì)的相組成，即直接影響方鎂石的結(jié)合，也影響耐火材料的高溫性能，一般C/S為3-8的鎂砂耐高溫性能較好，超過這一范圍，會帶來副作用;顯微結(jié)構(gòu)是表征方鎂石的晶粒大小及結(jié)合狀態(tài)的重要手段，通常要求晶粒在80~150μm，體枳密度是表征鎂砂燒結(jié)程度和致密性的一個重要指標，體密度較高的鎂砂可抵抗熔渣的侵入，提高耐火制品的耐蝕能力。
03電熔鎂砂
將菱鎂礦或燒結(jié)鎂砂在電弧爐中，經(jīng)過2500℃的高溫熔融，冷卻后經(jīng)破碎獲得的電熔鎂砂又稱之為電熔氧化鎂，依原料的純度來確定電熔氧化鎂的純度，其主晶相為方鎂石從熔體中結(jié)晶出來的方鎂石晶體粗大，結(jié)構(gòu)致密，晶體直接接觸的程度髙，在大氣中的抗水性和抗渣性都很好，高溫體積和化學(xué)穩(wěn)定性較好，能在2300℃的氧化氣氛中保持穩(wěn)定，鎂碳磚的各項性能指標與鎂砂的性能指標直接相關(guān)，為了提高鎂碳磚的性能，就需要提高MgO含量，使鎂砂中的方鎂石直接結(jié)合程度增強，控制C/S可以減少硅酸鹽數(shù)量，降低方鎂石被硅酸鹽相分割程度。因此鎂含量和鈣硅比是衡量鎂砂的重要指標，
04石墨
石墨具有優(yōu)良的熱導(dǎo)性和耐火性能，熔點高達3500℃，石墨的熱膨脹率低(1000℃時為1.4×10-6)，導(dǎo)熱系數(shù)高，耐急冷急熱性好，是強度隨溫度升高而增大的少數(shù)材料之一。石墨對爐渣的浸潤角也相當大，與Al2O3、SiC、SiO2無共熔關(guān)系，能夠阻止渣向制品中滲透，由于碳可以將熔渣中氧化鐵還原成為金屬鐵，使得熔渣粘度提高，減少了熔渣成分向磚內(nèi)的遷移，達到減少侵蝕的效果。
石墨在含碳制品中的主要作用就是能夠有效地防止爐渣侵入到磚組織內(nèi)，通過增大磚工作面與爐渣之間的潤濕角、并和磚中的MgO發(fā)生反應(yīng)，還原出金屬鎂的同時產(chǎn)生CO氣體。該氣體的壓力可以阻止爐渣滲透，而鎂擴散揮發(fā)并在磚的工作面上氧化，形成致密的抗?jié)B透MgO層，使磚內(nèi)呈較強的還原狀態(tài)，既可以還原渣中的鐵氧化物，又可以提高爐渣粘度，防止爐渣滲入到磚內(nèi)。抗侵蝕、抗渣蝕能力越強得石墨其碳含量越高，鱗片也越大。石墨中的SiO2含量與鎂碳磚的侵蝕指數(shù)有以下關(guān)系。隨著SiO2含量的增加侵蝕指數(shù)不斷增加，抗侵蝕能力不斷地下降，當石墨中SiO2含量大于3%時，鎂碳磚的侵蝕指數(shù)急劇升高，其抗抗侵蝕能力急劇下降。隨著鎂碳磚石墨的鱗片粒度的增加。其抗氧化能力增強，當鱗片石墨的粒度超過0.125mm時，抗氧化性增長緩慢，適合的石墨粒度為0.125mm。因石墨容易氧化生成CO，氧化后的石墨就失去了這些優(yōu)良的性能，使得耐火材料的抗侵蝕性能降低，這是石墨致命的弱點，也是含碳材料損壞的重要原因。
