鎂橄欖石耐火材料.pptx

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1、鎂橄欖石耐火材料演講人：張寧6.3鎂橄欖石耐火材料6.3.1鎂橄欖石耐火材料的主要組成6.3.2鎂橄欖石耐火材料的生產(chǎn)特點(diǎn)6.3.3鎂橄欖石耐火材料性質(zhì)與應(yīng)用6.3.1鎂橄欖石耐火材料的主要組成鎂橄欖石耐火材料是以鎂橄欖石為主晶相的耐火材料。多用橄欖巖和純橄欖巖等作為主要原料制成。其中經(jīng)成型的制品稱(chēng)為鎂橄欖石磚。主要組成以鎂橄欖石2MgO·SiO2（簡(jiǎn)寫(xiě)成M2S）作為主要組成耐火材料稱(chēng)為鎂橄欖石質(zhì)耐火材料。材料中的MgO含量37%～62%，mMgO/mSiO2波動(dòng)于0.95～2.00。在鎂橄欖石質(zhì)耐火材料中除主要結(jié)晶相M2S外（含量65%～75%），還有相當(dāng)數(shù)量約15%的鐵酸

2、鎂及其他礦物。M2S的結(jié)晶顆粒很大并形成結(jié)構(gòu)骨架。其他礦物不是以結(jié)合物形式存在，而是以包裹體的形式存在于鎂橄欖石晶體的裂縫之中。因此，鎂橄欖石質(zhì)耐火材料的性質(zhì)主要取決于鎂橄欖石的性質(zhì)。純凈的鎂橄欖石熔點(diǎn)為1890℃，是MgO-SiO2系統(tǒng)中唯一穩(wěn)定的耐火相。6.3.2鎂橄欖石耐火材料的生產(chǎn)特點(diǎn)6.3.2.1原料及性質(zhì)（1）橄欖巖定義：以橄欖石為主要礦物組成的無(wú)水硅酸鎂。分子式：2(Mg·Fe)O·SiO2→→不需煅燒直接使用含F(xiàn)eO～10％時(shí)不能用來(lái)做高耐火原料，因液相線急劇↓成因：地殼深處或來(lái)自地幔的熔融巖漿受某些地質(zhì)構(gòu)造作用的影響，侵入地殼中或上升到地表面凝結(jié)成巖漿型礦石

3、。原料及性質(zhì)2）蛇紋巖定義：以蛇紋石為主要礦物組成的硅酸鎂。分子式：3MgO·2SiO2·2H2O成因：橄欖巖風(fēng)化后3(Mg3FeSi2O8)+6H2O+1/2O2→3H4Mg2Si2O4+Fe3O4種類(lèi)：葉、纖維、膠狀。硬度：3－4，d=2.5-2.63）鈍橄欖巖處于向蛇紋巖轉(zhuǎn)變過(guò)程中的橄欖巖。比重2.8，硬度6.5。4）滑石以3MgO·4SiO2·H2O為主要礦物組成的巖石。原料的加熱物理化學(xué)變化（1）橄欖巖在氧化性氣氛下，其中FeO+O2→Fe2O3，顆粒膨脹破壞。＞1100℃，高鐵玻璃形成，M2S進(jìn)行強(qiáng)烈，結(jié)晶（2）蛇紋巖600－700℃開(kāi)始脫水，＞1300℃，M2S

4、和MS開(kāi)始結(jié)晶。開(kāi)始結(jié)晶（3）鈍橄欖巖1500℃同M2S，1500℃后才開(kāi)始燒結(jié)（4）滑石加熱至1000℃下脫水，晶格破壞由于方石英存在，滑石燒結(jié)性能差。耐火度低（1500-1550℃）→不能作為耐火材料3）鎂橄欖石質(zhì)制品的生產(chǎn)原理最有害雜質(zhì)：CaO、Al2O3（1）鎂砂加入的作用保證原料中雜質(zhì)CaO、Al2O3、Fe2O3→M2S、MF、MA、CMS，向MgO側(cè)靠。→→鎂砂應(yīng)在10%-15%以上，甚至達(dá)20%-25%，細(xì)粉形式4）鎂橄欖石質(zhì)制品的生產(chǎn)工藝要點(diǎn)與鎂磚生產(chǎn)類(lèi)似（1）原料●橄欖巖；●鈍橄欖巖（MgO較高）；●蛇紋巖（FeO＜10％）（2）預(yù)燒鈍橄欖巖、蛇紋巖在14

5、50－1500℃煅燒成熟料（3）粉料加工臨界顆粒3－2mm細(xì)粉多，有利于充分轉(zhuǎn)化。（4）配料加入鎂砂（通過(guò)計(jì)算），以細(xì)粉（MgO／M2S＝7／3）形式也可用輕燒MgO粉結(jié)合劑：紙漿廢液（d=1.16~1.20），鹵水，木糖漿或糖漿。（5）成型＞3000KN壓力機(jī)（6）干燥低溫大風(fēng)量（7）燒成雜質(zhì)多，平裝，1m高，氧化氣氛，1550℃燒成6.3.3鎂橄欖石耐火材料性質(zhì)與應(yīng)用◆熔點(diǎn)高（1890℃））◆沒(méi)有同質(zhì)異相轉(zhuǎn)變◆荷軟高（1650－1700℃，甚至更高），甚至更高）◆抗氧化鐵渣能力強(qiáng)，但對(duì)抗CaO渣侵蝕能力差◆熱穩(wěn)定性較鎂磚好◆熱導(dǎo)率低于方鎂石（約為方鎂石的1/3-1/4）鎂

6、橄欖石具有很高的荷重軟化溫度，加鎂砂的制品開(kāi)始變形溫度可達(dá)1650～1700℃，甚至更高。鎂橄欖石制品抵抗熔融氧化鐵作用的能力較強(qiáng)，但對(duì)CaO的抵抗作用較弱而抵抗粘土質(zhì)及高鋁質(zhì)物料的能力更弱。其抗熱震性較普通鎂磚好，其缺點(diǎn)是氣孔率高，在氣氛變化條件下使用時(shí)結(jié)構(gòu)易松散等。其質(zhì)量指標(biāo)一般波動(dòng)如下：耐火度/℃1830～18800.2MPa荷重變形開(kāi)始溫度／℃1580—1620破裂溫度/℃1650～1710顯氣孔率／%26～28體積密度／g·cm-32.35～2.42耐壓強(qiáng)度/MPa2.0～3.0抗熱震性／次5～14重?zé)湛s（1700℃保溫2h）／%0.8～1.4鎂橄欖石耐火材料主要

7、應(yīng)用于平爐蓄熱室格子磚、鑄錠用磚、加熱爐爐底以及在煉銅護(hù)中也有較好的使用效果。三、國(guó)內(nèi)外橄欖石的生產(chǎn)和應(yīng)用狀況擁有橄欖石資源的有7個(gè)國(guó)家。近20年來(lái)其開(kāi)發(fā)應(yīng)用由1979年的10t/年左右發(fā)展到1100萬(wàn)t/年。（1）作鑄造用砂鑄造常用硅砂，但在生產(chǎn)高錳鋼或較厚大鑄鋼件時(shí)，易產(chǎn)生嚴(yán)重夾砂。因此，要用價(jià)格貴得多的特種鋯砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂來(lái)代替。如用橄欖石砂不僅可生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)鑄件，而且價(jià)格遠(yuǎn)比特種砂便宜。因而橄欖石砂的用量呈增長(zhǎng)勢(shì)頭。美國(guó)鑄鋼用M2S砂一直穩(wěn)定在4.5-5t/年，日本約3-4萬(wàn)t/年，原蘇聯(lián)用