鎂磚分類及不同檔次鎂砂骨料基質制成的鎂磚特性分析
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鎂磚的微觀結構實際上是鎂砂微觀結構的綜合,用一種鎂砂制成的鎂磚微觀結構最簡單,但基質部分比較松散,孔隙較多。不同牌號鎂砂制成的鎂磚微觀結構明顯不同。用雜質含量高的鎂砂制成的鎂磚,硅酸鹽相較多,MgO晶體圓整,直接結合率低;原料中雜質含量低、超高溫燒結的鎂磚,硅酸鹽較少,直接結合率高。MgO質量分數(shù)在98%以上的鎂磚,MgO晶體為自形和半自形。真正的晶間直接結合只有在不含硅酸鹽、無晶間孔隙的材料中才能最大程度地實現(xiàn)。但反映在高溫力學性能上,卻表現(xiàn)出相反的結果。 例如海水鎂磚的荷重軟化溫度高于1700℃,而一般燒結鎂磚的荷重軟化溫度為1500~1600℃。
1、普通鎂磚:
生產鎂磚所用的鎂砂主要有天然鎂砂和海水鎂砂兩種,我國鎂磚大多采用天然鎂砂生產,其鎂砂中MgO的質量分數(shù)在89%~98%之間,極限粒度一般選用3~5mm。
試驗選取兩個級別的鎂砂配料,91號燒結鎂砂和97號高純鎂砂顆粒作為骨料,高純鎂砂作為細粉,制成普通燒成鎂磚。普通燒成鎂磚的微觀結構特點是整體致密性較高,氣孔含量較低,但以通孔為主,孔徑較大,主晶相為方鎂石,磚內以硅酸鹽相的膠結為主要結合。
2、中檔鎂磚:
試驗采用的是A級鎂砂,即骨料和基質全部采用95號中級鎂砂。中級鎂磚的微觀結構特征比較簡單,與中級鎂砂相似。但磚體的致密度較低,孔隙較多。這是因為中級鎂砂中硅酸鹽相含量較少,導致膠結程度較低。
中檔鎂磚的體積密度和抗壓強度均低于普通燒成鎂磚,顯然單純以產品的體積密度和常溫抗壓強度來判斷產品的高溫性能是不科學的。
3、高純鎂磚:
采用同一牌號的鎂砂制造,即骨料和基質均采用高純鎂砂。高純鎂磚的微觀結構特征比較簡單,與高純鎂砂相似。但基質部分較疏松,氣孔率較低。
高純鎂磚的微觀結構可以看出,試樣整體結構疏松,孔容較高電熔鎂砂,與中檔鎂磚不同,磚內閉孔含量較高,基質部分孔容較大,膠結程度較低?梢,鎂砂純度越高,硅酸鹽相含量越低,燒結越困難,所需燒結溫度越高。
4、電熔鎂磚(再結合鎂磚):
采用電熔鎂砂為原料是電熔鎂磚(再結合鎂磚)的工藝基礎,電熔鎂磚的組織特征與電熔鎂砂基本相同,方鎂石與方鎂石之間的直接結合程度較高,因此再結合鎂磚的致密性高,高溫性能優(yōu)良,抗水化性能比普通鎂磚好,缺點是熱震穩(wěn)定性較差。
試驗采用同一牌號的鎂砂進行制造對比,即骨料和基質部分均采用98號電熔鎂砂。電熔鎂磚的組織特征比較簡單,與98號電熔鎂砂相似,基質部分松散,孔隙率較大。98號電熔鎂砂的組織特征在骨料和基質結構上有明顯的差異,骨料表面光滑,致密程度較高;基質部分松散,孔隙率較大。電熔鎂磚基質部分的形貌,基質中孔隙率較大,其原因是電熔鎂砂純度較高,雜質含量較少,造成燒結困難。








