烧成温度对镁铁铝尖晶石砖性能的影响

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耐火材料种类、性能及检测

耐火材料种类、性能及检测

耐火材料种类、性能及检测目前,工业上使用的耐火材料种类繁多,性能各异,涉及工业生产的各个领域。

生产水泥使用的耐火材料应满足水泥生产工艺的要求,本文针对水泥回转窑系统使用耐火材料的种类及性能,从耐火砖和耐火浇注料二个方面进行介绍。

第一节回转窑工艺特性对耐火材料的要求一、简介回转窑的工艺特性:1.窑温高,对耐火材料的损坏加剧,水泥熟料熔体中的C3A(铝酸三钙)、C4AF(铁铝酸四钙)等侵蚀程度加大,窑内过热导致热应力破坏加剧。

2.窑速快,单位产量加大,机械应力和疲劳破坏加大。

3.碱、氯、硫等组分侵蚀严重,硫酸盐和氯化物等挥发、凝聚、反复循环富集,加剧结构剥落损坏。

4.窑径大,窑皮的稳定性差。

5.窑系统结构复杂,机械电气设备故障增加,频繁开停窑导致热震破坏加剧。

二、预分解窑对耐火材料的要求1.常温力学强度和高温结构强度要高,窑内不管烧成状况的好坏,窑内温度在10000C以上,要求耐火砖荷重软化温度高。

2.热震稳定性要好,即抵抗窑温剧烈变化而不被破坏的能力好。

在停窑,开窑以及窑运转状态不稳定的情况下,窑内的温度变化较大,要求窑衬在温度剧烈变化的情况下,不能有龟裂或者剥落,要求在操作时尽量使窑温稳定。

3.抗化学侵蚀性要强,在窑内烧成时,所形成的灰分、熔渣、蒸气会对窑衬产生侵蚀。

4.耐磨及力学强度要高,窑内生料的滑动及气流中粉尘的磨擦,对窑衬造成磨损。

尤其是开窑的初期,窑内还没有窑皮保护时更是如此。

窑衬还要承受高温时的膨胀应力及窑筒体椭圆变形所造成的应力。

要求窑衬要有一定的力学强度。

5.窑衬具有良好的挂窑皮性能,窑皮挂在衬砖上,对衬砖有保护作用,如果衬砖具有良好的挂窑皮性能并且窑皮也能够维持较长时间,可以使窑衬不受侵蚀与磨损。

6.气孔率要低,如果气孔率高会造成腐蚀性的窑气渗透入衬砖中凝结,毁坏衬砖,特别是碱性气体。

7.热膨胀安定性能要好,窑筒体的热膨胀系数虽大于窑衬的热膨胀系数。

但是窑筒体温度一般都在280-450度左右,而窑衬砖的温度一般都在800度以上,在烧成带温度有1500度,窑衬的热膨胀比窑筒体要大,窑衬容易受压力造成剥落。

镁铝尖晶石的耐火材料合成

镁铝尖晶石的耐火材料合成

第1章天然原料合成镁铝尖晶石摘要本文重在概述以天然原料合成镁铝尖晶石的工艺路线、合成方法,合成镁铝尖晶石的天然原料一般采用以高铝矾土生料(或特级铝土矿)与轻烧氧化镁(或菱镁矿)粉,合成方法主要分为二步煅烧法,湿化学法,高能球磨法(HEM),自蔓延高温合成法(SHS)等等。

此外还介绍了添加剂、气氛、成型方法成型压力、原料活性对工艺的可能影响,从而从中找出合适的试验方案,得出一个合理的试验设计。

关键词镁铝尖晶石,天然原料,工艺路线,合成方法,试验设计目录第1章天然原料合成镁铝尖晶石 (1)摘要 (1)关键词 (1)目录 (1)引言 (1)1.1文献综述 (5)1.1.1镁铝尖晶石的定义 (5)1.1.2材料结构与基本性能 (5)1.1.3合成原料 (6)1.1.4镁铝尖晶石的合成方法 (7)1.1.5影响合成镁铝尖晶石原料烧结性的因素 (17)1.1.6镁铝尖晶石材料的性能 (19)1.1.7本课题的目的、意义与主要内容 (21)1.2试验方案 (22)1.2.1实验原料 (22)1.2.2实验仪器、设备 (23)1.2.3实验步骤 (23)1.2.4检测项目 (23)1.2.5数据参考指标 (24)参考文献 (24)引言尖晶石型化合物属于等轴晶系,其结构中氧作最紧密堆积,阳离子填充四面体、八面体间隙,每个晶胞中8/64的四面体间隙和16/32的八面体间隙被填充。

镁铝尖晶石是具有相同晶体结构的氧化物中的一种,这种晶体结构称为尖晶石结构。

尖晶石组有二十多种氧化物,但只有很少数是常见的。

尖晶石组的结构式是AB2O4,这里A代表二价金属离子,例如镁、铁、镍、锰和/或锌,B代表三价金属离子,例如铝、铁、铬或锰。

除非特别指明,本文的尖晶石表示MgAl2O4,矿物尖晶石是二元系统MgO–Al2O3的唯一化合物。

尖晶石族矿物的明显特征是,它是一种组分可被替代的固溶体,尖晶石组分中一种或两种都可以被这组矿物中的其他组分大量的代替,而且是在晶体结构不改变或晶格没有任何变形的情况下。

陶瓷烧成过程及影响因素

陶瓷烧成过程及影响因素

陶瓷烧成过程及影响因素一。

低温阶段温度低于300℃,为干燥阶段,脱分子水;坯体质量减小,气孔率增大。

对气氛性质无要求二中温阶段温度介于300~950℃1.氧化反应:(1)碳素和有机质氧化;(2)黄铁矿(FeS2)等有害物质氧化。

2.分解反应:(1)结构水脱出;(2)碳酸盐分解;(3)硫酸盐分解3.石英相变和非晶相形成。

影响因素加强通风保持良好氧化气氛,控制升温速度,保证足够氧化反应时间,减少窑内温差。

三。

高温阶段1.氧化保温阶段温度大于950℃,各种反应彻底;2.强还原阶段CO浓度3%~5% 三价铁还原成二价铁之后与二氧化硅反应形成硅酸铁。

3.弱还原阶段非晶态(玻璃相)增多,出现偏高岭石===模来石+ SiO2(非晶态)影响因素,控制升温速度,控制气氛,减小窑内温差四。

高温保温阶段烧成温度下维持一段时间。

物理变化:结构更加均匀致密。

化学变化:液相量增多,晶体增多增大晶体扩散,固液分布均匀五。

冷却阶段液相结晶晶体过冷强度增大急冷(温度大于850℃)→缓冷(850~400℃)→终冷(室温)一次烧成和二次烧成对比一次烧成又称本烧,是经成型,干燥或施釉后的生坯,在烧成窑内一次烧成陶瓷制品的工艺路线。

特点:1 工艺流程简化;2 劳动生产率高;3 成本低,占地少;4 节约能源。

二次烧成是指经过成型干燥的生坯先在素烧池中素烧,即第一次烧成然后拣选施釉在进入釉烧窑内进行釉烧第二次烧成特点:1 避免气泡,增加釉面的白度和光泽度;2 因瓷坯有微孔,易上釉;3 素烧可增加坯体的强度,适应施釉、降低破损率;4 成品变形小,(因素烧已经收缩);5 通过素检可降低次品率。

对批量大,工艺成熟质量要求不是很高的产品,可一次烧成,但一次烧成要求坯釉一起成熟,否则损失大,质量下降,应用二次烧成耐火材料的宏观性质1.气孔:开孔、闭孔和贯通孔;2.气孔率:体积百分比真气孔率Pt=(Vc+V o)/Vb×100%闭气孔率Pc= Vc/Vb×100%显气孔率Pa= V o /Vb×100%Vc---闭孔体积;Vo---开孔+贯通孔;Vb---材料总体积Pt= Pc+ Pa 3.密度(g/cm3)体积密度d=M/V视密度或表观密度da=M/(Vc+Vt)真密度dt=M/Vt Vc---闭孔体积;Vt---除气孔外的材料体积;V---总体积;M—质量4.吸水率(%)是指全部显气孔被水填满时,水的质量与干燥材料的质量之比。

铁铝尖晶石的合成及镁铁铝尖晶石砖的性能与应用

铁铝尖晶石的合成及镁铁铝尖晶石砖的性能与应用

铁铝尖晶石的合成及镁铁铝尖晶石砖的性能与应用陈俊红;封立杰;孙加林;封吉圣;朱波【期刊名称】《耐火材料》【年(卷),期】2011(45)6【摘要】Hercynite (FeO · AI2O3) synthesis and the effects of existing valence of iron ion on the performance of magnesia hercynite brick were discussed,and the excellent performance of the magnesia hercynite bricks prepared using pre-synthesized hercynite on cement kiln was expounded. Using magnesia hercynite bricks to fully replace magnesia chrome bricks is the developing trend of refractories for cement rotary kiln firing zone,and the future research direction of the magnesia hercynite bricks is to decrease the thermal conductivity and simplify the control of synthesizing atmosphere of hercynite.%系统论述了铁铝尖晶石( FeO·Al2O3)的合成、铁的存在价态对镁铁铝尖晶石砖性能的影响,并阐述了采用预合成铁铝尖晶石制备的镁铁铝尖晶石砖在水泥窑上的出色使用性能,指出其完全可以替代现有镁铬砖,是水泥回转窑烧成带用耐火材料的发展方向;同时还指出了镁铁铝尖晶石砖未来的研究方向是降低砖的热导率以及控制铁铝尖晶石合成气氛的简单化.【总页数】5页(P457-461)【作者】陈俊红;封立杰;孙加林;封吉圣;朱波【作者单位】北京科技大学材料科学与工程学院北京 100083;淄博市鲁中耐火材料有限公司山东淄博 255138;北京科技大学材料科学与工程学院北京 100083;山东圣川陶瓷材料有限公司山东淄博 255138;淄博市鲁中耐火材料有限公司山东淄博 255138【正文语种】中文【相关文献】1.陶瓷结合铁铝尖晶石和镁铝尖晶石在电熔MgO-CaZrO3耐火砖中的应用 [J], 吴占德(译);杨杨(校)2.电熔铁铝尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石浇注料挂窑皮性的影响 [J], 郑玉;罗旭东;宿耘华;高洪月3.反应烧结铁铝尖晶石添加量对镁铁铝尖晶石耐火材料性能影响 [J], 李森;封立杰;王前;贾元平;陈孝良;白佳海;徐凤超;刘俊成;杜庆洋4.铁铝尖晶石加入量对镁铁铝尖晶石砖的性能影响 [J], 郝明选;陈树江;袁林;李国华;田琳5.电熔镁铝尖晶石和轻烧镁粉对合成镁铁铝系复合尖晶石的影响 [J], 王彦惠;陈树江;李国华;田琳因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

镁铁铝尖晶石砖的应用进展

镁铁铝尖晶石砖的应用进展
F O在 7 0C以上 的温度 下稳 定 。以实现 固 相反应 的 e 1 ̄
欧洲在 1 9 9 3年 即 出 台了 2 p 限制 : 代镁 铬砖 、 pm 替 实 现 水 泥生 产 流程 的无 铬化 .这 是 我 国水 泥 行业 的要
求. 也是 发 展 的必 然 趋 势 , 时也 是符 合 我们 国家 的 同 环保 、 能 、 节 降耗 的政 策 的 。
除 , 定 镁 铁 铝 砖 的残 厚 为 10 m~ 6 m 镁 铁 铝 测 4 m 10 m.
条件下 的导 热系数仅 为 3 6 W/m・ , 比 国外 同类 . 3 ( K)相 4 产品 4 8 W/m・ 的导 热系数降低 幅度 很大 。 . 3 ( K) 5
20 0 9年 1 0月 . 我们 将 新研 制 的镁 铁 铝尖 晶石砖 试 验于 鲁 中水 泥公 司 的 5O 0 0 t / d生 产线 , 耐火 材 料配 置 方案 见表 2 使用跟 踪情 况见 表 3 。

0 0 m 08 ~ . 1 m 1. 1. ~7 7  ̄ 2 2 -2 -. . 1 m I . ~ 8 I 8 2m 2m 4m 4m 7m 8 m 8 8 1 m 1 m
回转 窑筒体 温度局 部过热 。
度很 大 .尤 其 在各 水 泥企 业 操作 条 件相 差 较 大 的我
国更是 如 此 。 镁铝 尖 晶石砖 导 热率 高 , 中 的尖 晶石 砖
在温 度 波动 大 、 氛变 化 频 繁 、 作 不 正 常 的使 气 操 用条 件下 .铁 变价 所带 来 的破 坏作 用就 愈发 明显 , 越 容易 导致筒体 局部 过热 而影 响生 产 。因此 , 为保证 耐 火材 料体积 稳定 和 良好 的使用 性 能 . 引入 到砖 中的铁 保持 二价态是 非 常必要 的 。 在铁 氧化 物及 铁 的复合 氧 化物 中 . 能够 作 为 F 2 e + 的载体 引 人 到砖 中的也 就 是 亚 铁铝 尖 晶 石 ( r He. cnt) v i 。亚 铁 铝尖 晶石在 自然 界是 很少 存在 的 , e 只能 以 F O A2 3F O・ 1 e + 1 = e A 2 的方式 进行 人工合 成 。 0 0 作 为 Hecnt ry i e的合 成 原 料 , e 在 空气 下 不 稳 FO

镁铁尖晶石砖成分

镁铁尖晶石砖成分

镁铁尖晶石砖成分
镁铁尖晶石砖是一种常见的砖材,其主要成分是镁铁尖晶石。

本文将从镁铁尖晶石的化学成分、物理性质、制备方法、应用领域等方面进行介绍。

我们来了解一下镁铁尖晶石的化学成分。

镁铁尖晶石的化学式为MgFe2O4,其中镁离子(Mg2+)和铁离子(Fe3+)按照一定的比例组成晶格结构。

这种化合物具有高熔点、高硬度和高抗腐蚀性的特点,使其成为一种理想的砖材。

镁铁尖晶石砖具有一系列优异的物理性质。

首先,它具有较高的抗压强度和抗弯强度,能够承受较大的外力作用而不易破裂。

制备镁铁尖晶石砖的方法有多种,最常见的是烧结法和熔融法。

烧结法是将镁铁尖晶石矿石经过破碎、磨细、混合等工艺处理后,放入烧结炉中进行高温烧结,使其形成致密坚硬的砖块。

熔融法则是将镁铁尖晶石矿石与适量的助熔剂一起放入电炉中熔融,然后倒入模具中冷却凝固,最后得到所需的砖块。

镁铁尖晶石砖在建筑、冶金、化工等领域有着广泛的应用。

在建筑领域,它可以用于高温炉窑的内衬、耐火砌筑材料的制备等。

在冶金领域,镁铁尖晶石砖可以用于高温熔炼炉的内衬、耐火砌筑材料的制备等。

在化工领域,它可以用于高温反应器的内衬、耐酸碱腐蚀材料的制备等。

此外,镁铁尖晶石砖还可以用于玻璃窑、水泥窑
等行业的生产设备。

镁铁尖晶石砖是一种具有优异物理性质和化学稳定性的砖材。

通过烧结法或熔融法制备而成,广泛应用于建筑、冶金、化工等领域。

品质良好的镁铁尖晶石砖具有高强度、耐火、耐磨、耐腐蚀等特点,在恶劣的工作条件下能够长时间稳定使用。

随着科技的进步和工艺的改进,镁铁尖晶石砖在各个领域的应用将得到进一步的拓展。

PTP-180.高铁镁砖的研制

PTP-180.高铁镁砖的研制

它具有比表面积大 、活性高等特点 。其化学组成见
表 1。
表 1 高铁镁砖所用原料的化学组成 ( w )
Table 1 Chemical compo sition of raw materials %
组 成 轻烧氧化镁粉
氧化铁
MgO 92. 5 2. 37
CaO 2. 56 1. 50
SiO2 2. 12 6. 76
低 。这就为新的耐火材料制品的制备提供了有力 的理论支持 。另外 ,从两个相图中还可以得出 ,尽 管水泥窑内的气氛有时会有所变化 ,但如果窑内的 温度波动不是太大 ,含铁的镁质材料的耐火度不会 发生较大的变化 。所以 ,按照钢铁冶金中的镁砖使 用经验 ,只要方法得当 ,化学组成控制合适 ,工艺条 件适宜 ,就可以用这两种氧化物来制得性能良好 、 使用寿命相当的新的镁质耐火产品 。
开发与应用
NAIHUO CAILIAO / 耐火材料 2003 , 37 ( 4 ) 200~ 202 , 207
高铁镁砖的研制
□ 刘永杰 孙杰 王英姿
济南大学材料学院 济南 250022
摘 要 为了替代镁铬砖中的铬组分 ,利用氧化铁 能在氧化镁中固溶的特点进行了高铁含量镁砖的 制备研究 。探讨了高铁镁砖的烧成温度 、氧化铁含 量和粒度组成等工艺参数对制品性能的影响 。试 验发现 :当高铁镁砖中的氧化铁含量为 9 % ,烧成温 度低于 1580 ℃时 ,这种高铁含量的镁质材料的体 积密度较高 ,为 3. 05 g·cm - 3 ,热膨胀系数适中 ,为 6. 581 ×10 - 6 ℃- 1 , 荷 重 软 化 温 度 较 高 , 为 1620 ℃,对水 泥 物 料 表 现 出 良 好 的 抗 侵 蚀 和 抗 渗 透 性 能。 关Ξ 键词 高铁镁砖 ,镁质耐火材料 ,氧化镁 ,氧化铁

转炉渣中镁铁尖晶石的形成机理及磁选提铁研究

转炉渣中镁铁尖晶石的形成机理及磁选提铁研究

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的影 响 。
1 试 验
1 . 1 原料
砖、 镁 锆砖 和镁 铁铝 尖 晶石 砖 J 。但 是 , 白 云石 砖 因 含C a O高 , 在生 产 、 储存 、 运输 过程 中极 易水化 而 影 响 产 品性能 ; 镁铝 尖 晶石砖 中的尖 晶石 组 分在 过 热条 件
采 用粒 度 为 5~ 3 、 ≤3 、 ≤0 . 0 8 8 mm 的 高 纯 镁砂 和 ≤0 . 0 8 8 m m 的烧 结 铁 铝 尖 晶石 粉 为 主 要 原 料 , 其
铁 铝 复合 尖晶石 。
关键 词 : 反 应烧 结铁 铝 尖晶石 ; 烧成 温度 ; 镁铁 铝 尖 晶石砖 ; 挂 窑皮性 ; 水 泥 回转窑
中 图分类号 : T Q 1 7 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 1 —1 9 3 5 ( 2 0 1 6 ) 0 6— 0 4 5 8 —0 3
1 5 0 0 、 1 5 5 0 、 1 6 0 0和 1 6 5 0℃下烧成制备 了镁铁铝尖晶石砖 , 检测 了其体积密度、 显气孔率、 耐压强度、 常温抗 折强度、 抗热震性和挂窑皮性 , 并分析 了试样的物相和显微结构。结果表明: 在1 4 5 0— 1 6 5 0℃ , 随着烧成温度
0 . 0 8 8 mm的 高纯镁砂 ( 质 量分 数分 别为 3 6 %、 2 8 %和 3 1 %) 和 反应 烧 结制备 的粒 度 ≤0 . 0 8 8 mm铁 铝 尖 晶石粉
( 质 量 分数 为 5 %) 为主要 原料 , 以纸浆废 液 为 结合 剂 , 经 配料 、 混料 、 成 型 和 烘 干后 , 在 隧道 窑 中分 别 于 1 4 5 0 、
第 6期
李 森, 等: 烧成 温度 对镁 铁铝尖晶石砖 性能的影响
2 0 1 6年 1 2月
E- ma i l : q y d u @ s d u t . e d u . c n
收 稿 日期 : 2 0 1 6 — 0 4 — 2 8
编辑 : 柴 剑 玲
4 5 8 N A I H U O C A I L I A O / 耐火材料 2 0 1 6 / 6
h 竹 p : / / w w w . n h c 1 . c o m. c n
√ } 大 C A 材 I L I A 料 O
2 第 0 1 5 6 0 卷 年1 第 2 6 期 月
烧成温度对镁铁铝尖晶石砖性能的影 响
李 森 封立杰 王 前 贾元平 陈孝 良 白佳海 徐凤超 杜庆 洋
1 ) 山 东理 工大 学 材 料科 学与 工程 学 院 山 东淄博 2 5 5 0 4 9 2 ) 淄 博 市鲁 中耐 火材 料 有 限公 司 山 东淄博 2 5 5 1 3 8 摘 要: 为确 定 以烧 结铁 铝 尖 晶石 为 主 原 料 制备 镁 铁 铝 尖 晶石 砖 时 的烧 成 温 度 , 采 用粒 度 为 5—3 、 ≤3 、 ≤
D O I : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1—1 9 3 5 . 2 0 1 6 . 0 6 . 0 1 5
建材、 钢铁 、 有色 金属 等行 业 广泛 使 用镁 砖 、 镁 铝 砖、 镁 铬砖 、 白云石砖 等碱 性耐 火 材料 , 其 中使用 最 多 的是镁 铬砖 。特 别是 水 泥 回转 窑 , 由于需 在 烧成 带 形 成 具 有 自保 护 作 用 的窑 皮 而 大 量 使 用 镁 铬 砖 。 但是 , 镁铬 砖 中 的铬 在高 温 和碱性 条 件下 可 形 成毒 性 很 强 的六 价铬 ( C r ) 而 污 染 环 境 I 4 j 。为 减 轻 对 环 境 的危害 , 无 铬 化 耐 火 材 料 近 年 来 取 得 了长 足 的 发
山东省 自主创新及成果转化 专项项 目( 2 叭4 z z c x 0 1 4 O 4 ) 。
李森 :Байду номын сангаас男, 1 9 9 2年 生 , 硕士研究生 。
E— ma i l : 1 4 2 9 2 6 9 45 6@ q q. c o n r
通讯作者 : 杜庆洋 , 男, 1 9 7 2年 生 , 博 士, 副教 授 。
的升 高 , 镁铁 铝 尖 晶石 砖 的常 温耐 压强度 和 常温抗 折 强度逐 渐增 大 , 抗 热 震性 逐 渐减 小 ; 烧 成 温度 为1 5 5 0 o C时
制备 的镁铁铝尖晶石砖有较大的体积密度和较小的显气孔率, 挂窑皮性也最好 , 其主晶相 为 M g O 、 F e A 1 O 和镁
化学组 成 见表 1 。
表 1 原料 的化 学组成
下易造成窑皮烧流和尖晶石矿物质的蚀损 , 致使挂窑 皮性较差 ; 镁锆砖虽有较好 的抗 侵蚀性和抗剥落
性, 但 性 价 比不 高 。通过 对 上述 产 品性 能 的研 究 以及 在水 泥 回转窑 上使 用结 果 的对 比发 现 , 镁铁 铝 尖 晶石 砖 的使用 性能 最好 。镁 铁 铝 尖 晶石 砖 与 传 统 的直 接结 合镁 铬砖 相 比 , 具有 良好 的挂 窑皮 性 、 抗 侵蚀 性 、 抗 剥 落性 和抗 热震 性 , 是 新 型干 法水 泥 回转 窑 烧 成带 理想 的无铬绿 色 环保 型窑 衬材料 。 目前 , 国 内对 镁 铁 铝 尖 晶 石 砖 的 研 究 主 要 以 电
展 , 目前 已开 发 的产 品有 镁 铝 尖 晶石 砖 、 白云 石
熔铁铝尖 晶石为原料 , 以 反 应 烧 结 铁 铝 尖 晶 石 为 原
料 制 备 镁铁 铝 尖 晶石 砖 的 报 道 较 少 。在 本 工 作 中 , 以反 应 烧结 合 成 的铁 铝尖 晶石 为 原料 制 备 镁 铁 铝 尖 晶石 砖 , 并 研 究 了烧 成 温 度 对 镁 铁 铝 尖 晶 石 砖 性 能
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