耐火材料制备原理及工艺设计
耐火材料生产线
耐火材料生产线耐火材料是一种在高温环境下能够保持稳定性能的材料，通常用于制造高温工业设备、炉子、烘烤炉等。
耐火材料的制造过程需要通过一条完整的生产线来完成，下面将介绍一条典型的耐火材料生产线的工艺流程。
原料准备耐火材料的主要原料包括氧化铝、硅酸铝、硅酸钙等。
这些原料需要按照一定的配方比例放入搅拌机中进行混合，确保原料的均匀性和稳定性。
混合完成后，将原料送入破碎机进行粉碎，使原料颗粒大小均匀，以便后续的成型工艺。
成型工艺在耐火材料生产线上，成型是至关重要的一环。
原料经过粉碎后，需要经过成型设备进行成型。
通常采用压力机或挤压机将原料压制成各种形状的坯体，例如砖、板等。
成型后的坯体需要进入干燥炉进行干燥处理，去除多余的水分，保证坯体的稳定性和耐用度。
烧结工艺烧结是耐火材料生产线上的关键环节，也是最能够体现耐火材料性能的工艺过程。
烧结是通过高温加热原料坯体，使其颗粒之间发生结合，形成致密的结构。
这个过程需要在高温烧窑中进行，烧结温度和时间的控制对耐火材料的性能具有至关重要的影响。
烧结完成后，耐火材料的性能得到最大限度的发挥。
包装和出厂最后一道工序是耐火材料的包装和出厂。
成品经过严格检验后，根据客户需求进行包装，通常采用木箱或编织袋进行包装，以确保产品在运输过程中的安全。
最终成品通过物流渠道运往客户现场，用于各种高温设备和工业炉的制造。
通过以上工艺流程的介绍，可以看出耐火材料生产线的复杂性和关键工艺点。
制造优质的耐火材料需要精湛的工艺技术和严格的质量控制。
只有不断创新和提升生产线的技术水平，才能生产出符合客户需求的高品质耐火材料。
第1章耐火材料工厂工艺设计概论设计总论
A. 设计任务书的作用、形式、内容
形式
➢ 计划任务书来源于国家长远计划，由设计 院草拟，却是国家计委审批后正式下达的 。这是由当时的社会背景所决定的，“一五” 期间的156个项目，主要是为立足于保卫祖 国，打赢战争，把国防需要放在首位。
2020/7/23
A. 设计任务书的作用、形式、内容
2020/7/23
“设计”来历
➢ 英语的design则源自拉丁语的de-sinare，是为〞 作－记号〞的意思，在十六世纪意大利文desegno 开始有现今design的含意，后经由法文中介，而 为英文所引用，成为现今英文中的design，在英 文中design有: ａ．设计，定计划。 ｂ．描绘草图，逐渐完成精美图案或作品。 ｃ．对一定目的的预定与配合。 ｄ．计划、企划。 ｅ．意图。 ｆ．用图章图记来表达与承认事件。 等等涵意，其中ａ项与ｂ项与设计专业所称的设 计最接近。
第1章耐火材料工厂工艺 设计概论设计总论
2020年7月23日星期四
企业家给学生的忠告
➢ 学好专业知识,关心经济动态,多了解自己喜 欢的行业;
➢ 加强管理能力培养,当学生干部是不错的选择 ;
➢ 利用实习,打工推销等机会,进行经营实践; ➢ 提高自己的沟通能力; ➢ 好的身体素质是创业的基础; ➢ 练就良好的心理承受能力,创业过程中所面临
法国卢浮宫
艺术寓于设计
阿拉伯联合酋长国的迪拜——Burj Al-Arab酒店 2020/7/23
上海南浦大桥
设计使人类生活环境更美
德国黑天鹅堡
上海外滩风景
2020/7/23
上海人民广场与悬浮列车
优秀的设计使现代企业更具魄力
宝钢鸟瞰
炼钢厂
定型耐火材料的生产工艺流程图
定型耐火材料工艺流程定型耐火材料的生产工艺流程图活化煅烧死烧检验包装一．原料的煅烧原料的煅烧具有极为重要的必要性，原料的煅烧分为活化煅烧和死烧，活化煅烧是使原料全部或部分组分得到活化，变为活性状态的煅烧，通过加入添加剂得以实现，死烧则是使原料全部达到完全烧结，无论哪种煅烧都能够使生料变成熟料，熟料配料的好处如下：（1）熟料配料能够保证制品烧成后的尺寸准确性，以及制品的体积稳定性。
（2）熟料配料有利于改善制品的矿物组成及显微组织结构，从而保证制品具有良好的使用性能；（3）熟料配料有利于缩短制品的烧成周期，提高生产效率和烧成合格率。
二．原料的挑选分级原料的挑选分级能够保证优质品的质量，避免劣质原料被用来生产优质品；此外，这道工序还能保证优质原料被有价值的利用，避免优质原料被用来生产低等级的制品。
一般挑选分级的对象有耐火黏土、高铝矾土、菱镁矿等，根据熟料的外观颜色、有无显而易见的杂质、比重、致密度等情况进行人工拣选。
三．原料的破粉碎破粉碎在耐火材料的生产流程中是一道极为重要的生产工序，它决定了产品质量的好坏，因此它有着极为重要的意义：（1）各种原料只有破粉碎到一定细度才能充分均匀混合，从而保证制品组织结构的均匀性；（2）通过破粉碎将各种原料的加工成适当粒度，以保证制品的成型密度；（3）只有将原料粉碎到一定细度，才能提高原料的反应活性，促进高温下的固相反应，形成预期的矿物组成和显微组织结构，以及降低烧成温度。
根据破碎的不同要求，可以选择不同类型的破碎机，常用的破碎机有颚式破碎机和圆锥破碎机。
配料不仅仅是调配化学组成的过程，还是调配颗粒组成的过程，因此在配料过程中颗粒级配的设计师极为重要的，合理的颗粒级配可以达到最紧密堆积，保证坯体的成型密度，减小坯体的烧成收缩，从而保证制品的质量和性能。
以取得最紧密堆积为目的，耐火材料的颗粒组成，一般采用下述公式：y i =[a +(1−a )(d i D)n ]∗100 y i ——粒径为d i 的颗粒应配入的数量（%）；a ——系数，取决于物料性质及细粉含量等因素，一般情况下，a=0-0.4; n ——指数，与颗粒分布特性及细粉的比例有关，一般地n=0.5-0.9;D ——最大（临界）颗粒尺寸（mm ）。
耐火材料的生产过程概述-完整版
耐火材料的生产过程概述-完整版耐火材料是能够在高温环境下保持较高强度和稳定性的材料，广泛应用于冶金、石油化工、建材等行业。
其生产过程包括原料处理、成型、干燥、烧结和后处理等环节。
首先是原料处理。
耐火材料的原料通常包括高铝石、镁石、硅石、稀土等。
这些原料需要经过粉碎和筛分等工艺，以获得合适的颗粒度和均匀性。
同时，在一些特殊情况下，为了提高耐火材料的性能，还需要添加一定比例的添加剂，如氧化铝、氧化镁等。
然后是成型。
原料处理后，需要通过成型工艺将其成型成各种需要的形状，常见的成型方式有压制、浸涂、注塑等。
其中，压制是最常用的一种成型方式，其利用模具将原料粉末压制成所需要的形状。
接下来是干燥。
成型后的耐火材料含有一定比例的水分，所以需要经过干燥工艺将其除去。
干燥一般采用自然干燥或者热风干燥的方式，以确保耐火材料的水分含量在合适的范围内。
在干燥过程中，需要控制温度和时间，以防止原料过度干燥引起的开裂等问题。
然后是烧结。
干燥后的耐火材料需要进行烧结工艺，将其加热到一定温度，使其颗粒间发生化学反应和结合，提高材料的强度和稳定性。
烧结过程中，需要控制温度升降速率、保持一定持续时间等参数，以确保耐火材料在烧结过程中的物理、化学性能得到最佳的发展，同时避免材料的过烧和烧结不完全等问题。
最后是后处理。
烧结后的耐火材料需要经过一系列的后处理工艺，以提高其性能和应用效果。
常见的后处理工艺包括烘干、加模和修整等。
烘干是为了进一步抽取材料中的水分，以提高材料的稳定性；加模是将烧结后的耐火材料进行再加工，使其形状更加精确和规整；修整是对耐火材料进行表面处理，使其更加光滑和均匀。
综上所述，耐火材料的生产过程包括原料处理、成型、干燥、烧结和后处理等环节。
通过合理的工艺控制和优化，可以获得具有较高强度和稳定性的耐火材料，以满足各种高温环境下的需求。
耐火材料的生产过程概述-完整版
耐火材料的生产过程概述-完整版耐火材料是指在高温下能够保持稳定性能的材料，广泛应用在冶金、化工、建筑等各个领域。
耐火材料的生产过程包括原材料的选择、配料、成型、烧结和质量控制等多个环节。
首先，耐火材料的原材料主要包括粘土、高铝矾土、硅酸盐、氧化铝、硅石、石英砂等。
通过对这些原材料的分析和测试，选取合适的原料组成耐火材料的配方。
配方的选择需要考虑到耐火温度、耐磨性、耐腐蚀性等多种指标。
其次，配料是将选用的原材料按一定比例混合均匀。
配料过程中需要控制好粒度分布、水分含量和添加剂的使用量等参数，以确保配料的质量和均匀性。
常用的混合方法有干法混合和湿法混合两种。
然后，将配料好的混合物进行成型。
成型方法通常有压制成型、挤压成型、注浆成型和浇注成型等。
其中常用的是压制成型。
成型过程中需要确保成型品的密实度和几何形状。
常见的成型设备有平板压机和自动压机等。
接下来，成型后的耐火材料需要进行烧结。
烧结是指将成型品加热到一定温度下使其发生物理化学变化，形成致密的结构。
烧结温度通常比耐火材料使用温度高几百度，烧结时间和温度对最终产品的性能有重要影响。
常见的烧结设备有隧道窑和轮窑等。
最后，质量控制是耐火材料生产过程中非常重要的环节。
质量控制包括原材料的检测、过程监控和成品检验等。
原材料的检测主要针对其化学成分、粒度和矿物组成等进行测试。
过程监控包括控制配料精度、成型压力和烧结温度等。
成品检验则是对最终产品进行热学性能、抗压强度、耐磨性和耐腐蚀性等方面的测试。
总结起来，耐火材料的生产过程包括原材料选择、配料、成型、烧结和质量控制等多个环节。
每个环节都需要掌握相应的工艺技术和设备，以确保最终产品的质量和性能。
随着科技的不断进步，耐火材料生产工艺也在不断创新和改进，以满足不同领域对耐火材料性能的需求。
耐火材料工艺学
耐火材料工艺学耐火材料是一种能够在高温环境下保持其结构和性能稳定的材料，广泛应用于冶金、建材、化工等行业。
耐火材料工艺学是研究耐火材料的制备工艺、性能及其应用的学科，对于提高耐火材料的性能和降低生产成本具有重要意义。
首先，耐火材料的制备工艺是耐火材料工艺学的核心内容之一。
耐火材料的制备工艺包括原料的选择、配比设计、成型工艺、烧结工艺等环节。
在原料的选择方面，需要考虑原料的化学成分、颗粒度和热性能等因素，以确保耐火材料具有良好的耐高温性能和抗侵蚀能力。
配比设计是制备工艺的关键环节，合理的配比可以保证耐火材料具有良好的物理和化学性能。
成型工艺包括干法成型和湿法成型两种方式，选择合适的成型工艺可以提高耐火材料的成型质量和生产效率。
烧结工艺是指将成型后的原料在高温条件下进行烧结，使其形成致密的结构和优良的性能。
因此，制备工艺的优化对于提高耐火材料的性能至关重要。
其次，耐火材料的性能是耐火材料工艺学研究的重点之一。
耐火材料的性能包括物理性能、化学性能和耐火性能等多个方面。
物理性能包括耐火材料的抗压强度、抗折强度、热膨胀系数等指标，直接影响着耐火材料在高温环境下的使用寿命和稳定性。
化学性能包括耐火材料的化学稳定性、抗侵蚀能力等指标，对于耐火材料在酸碱腐蚀环境下的应用具有重要意义。
耐火性能是指耐火材料在高温条件下的抗热震性能和抗渣能力，是评价耐火材料性能优劣的重要标准。
因此，研究耐火材料的性能，可以为其在各个领域的应用提供可靠的技术支撑。
最后，耐火材料的应用是耐火材料工艺学研究的重要方向之一。
耐火材料广泛应用于冶金、建材、化工等行业，如高炉炉缸、转炉炉衬、玻璃窑炉衬等。
在不同的应用场景下，对耐火材料的性能和工艺要求也不同，因此需要针对不同的应用领域进行研究和开发。
通过对耐火材料应用的研究，可以为各个行业提供更加优质、高性能的耐火材料产品，推动行业的发展和进步。
综上所述，耐火材料工艺学是一个综合性学科，涉及材料科学、化学工程、冶金工程等多个学科领域。
精品课件-耐火材料生产基本工艺原理
混练时的加料顺序： 通常先加入粗颗粒料，然后加水或泥浆、纸浆废液，混合1～2min后，再 加细粉。 若粗细颗粒同时加入，易出现细粉集中成小泥团及“白料”。
坯料的塑化处理可采用困料（陈腐）
困料中的水化反应，有时能产生胶体物质 例如含CaO偏高的镁质坯料在困料时发生下述化学反应：
MgO+H2O →Mg(OH)2 CaO十H2O→ Ca(OH)2 生成物呈胶体性质，提高坯料的结合性和可塑性，降低体积效应的危害性。
则：5－3 18.5%；3－1 29%；1－0 17.5%
七、配料 1、配料的组成 包括按规定比例配合的各种原料和同一原料的各不同颗粒组 成的粉料。 (1) 配料的化学组成必须能满足制品的要求，并且应比制品指标要求高些。 (2) 在配料中应含有结合成分，使坯料具有足够的结合性。 (3)原料中含有水分和灼减成分时，原料、配料和制品的化学组成之间应进行换 算。
●助磨剂
一、选矿与提纯
选矿：利用多种矿物的物理和化学性质的差别，将矿物集合体的原矿粉碎，并分离 出多种矿物。 提纯：利用一系列化学及物理化学反应，矿物富集的过程。
选矿方法：机械法、物理-化学法、纯化学法、电气法等。
二、原料的煅烧
原料煅烧时产生一系列物理化学反应，能改善制品的成分及其组织结 构，保证制品的体积稳定及其外形尺寸的准确性，提高制品性能。
矽肺病。
五、助磨剂 助磨剂在粉磨过程中，吸附在物料颗粒表面，使物料表面自由能和晶格畸变 程度减小，促使颗粒软化，另外，助磨剂的吸附可平衡颗粒表面上因粉碎而 产生的不饱和价键，防止颗粒重新聚结。
水是一种最简单的助磨剂，适量水可助磨又可防尘。
第二节 坯料的制备 耐火材料制品几乎都是由粉料颗粒经加工制备而成，所涉及的颗粒，通常是指 毫米至微米级的颗粒。 一、颗粒的几何学性质 1、粉体颗粒的构造 一次颗粒 ；二次颗粒或团聚体。 废旧制品重新利用
第二章 耐火材料的生产基本工艺原理
为达到硅质制品的原料标准(SiO2含量：特级≥98%，一级 ≥97%，二级≥96%)，对不合要求的原料进行选矿加工，去掉杂 质矿物：白云母、绿泥石、赤铁矿、粘土及其它降低硅石质量的 岩石。富选的石英加工成0-100mm，由于洗选，杂质及0-5mm 硅石变成沉渣，分级成5-45和45-100mm，在进入含水为2.5% 的粉碎工序。
第一节
耐火材料的加工
助磨剂： 亦称粉磨助剂。助磨剂大多为无机或有机物，所以又称为 化学助磨剂。
助磨剂的作用： 助磨剂一般是表面活性剂，在粉磨过程中，它能作 为吸附在物料颗粒表面的物质，与颗粒产生物理化 学作用，产生力学效能，从而加速物料的粉碎。由 于加入助磨剂，使物料颗粒表面自由能和晶格畸变 程度减小，促使颗粒软化并且助磨剂的吸附能平衡 颗粒表面上因粉碎而产生的不饱和价键，防止颗粒 重新聚结，从而抑制粉碎的可逆反应。
第一节 耐火材料的加工
破粉碎方式：
破粉碎方式大致可分如下四种：挤压、冲击、磨碎和劈裂。 各种粉碎机械的作用，都是以上几种方式的组合。 粉碎分为干法粉碎和湿法粉碎，湿法粉碎多用于陶瓷或特种 耐火材料生产，与干法相比，有以下优点： （1）粉碎比大，粉碎料粒度小； （2）粉碎效率高，不易于产生粉碎时的“粉壁”现象； （3）设备及碾磨体摩擦损失小； （4）防尘好，有利于文明生产和工艺流程自动化； 除此之外，还有根据粉碎介质划分的低温粉碎、干燥粉碎、 依靠粉碎物料相互冲击摩擦粉碎的自身粉碎等。
MgO+CaO+2H2O+2NH4Cl+(NH4)2CO3=MgCl2+CaCO3↓+4NH4OH↑
第一节 耐火材料的加工
2．铬铁矿选矿
铬铁矿的选矿方法包括机械法（洗选、重选、浮选、磁选和
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攀枝花学院学生课程设计（论文）题目：耐火材料制备原理及工艺设计学生姓名：李茂学号： 201111101027 所在院(系)：材料工程学院专业： 2011材料科学与工程班级： 2011级材料科学与工程一班指导教师：李亮职称：副教授2013年12 月16 日攀枝花学院教务处制攀枝花学院本科学生课程设计任务书1.绪论耐火度高于1580℃的无机非金属材料称为耐火材料，耐火度指耐火材料锥形体试样在没有荷重情况下，抵抗高温作用而不软化熔倒的摄氏温度。
耐火材料主要是指无机非金属材料构成的材料和制品，是用作高温窑炉等热工设备的结构材料，以及工业用高温窑和部件的材料，并能承受相应的物理化学变化和机械作用。
关于耐火材料的工艺20世纪50年代以前都是采用单一耐火原料制造的，50年代以后都采用了复合工艺。
耐火材料种类繁多，通常按耐火度高低分为普通耐火材料（1580～1770℃）、高级耐火材料（1770～2000℃）和特级耐火材料（2000℃以上）；按化学特性分为酸性耐火材料、中性耐火材料和碱性耐火材料。
此外，还有用于特殊场合的耐火材料。
现在对于耐火材料的定义，已经不仅仅取决于耐火度是否在1580℃以上了。
目前耐火材料泛指应用于冶金、石化、水泥、陶瓷等生产设备内衬的无机非金属材料。
经常使用的耐火材料有AZS砖、刚玉砖、直接结合镁铬砖、碳化硅砖、氮化硅结合碳化硅砖,氮化物、硅化物、硫化物、硼化物、碳化物等非氧化物耐火材料;氧化钙、氧化铬、氧化铝、氧化镁、氧化铍等耐火材料。
经常使用的隔热耐火材料有硅藻土制品、石棉制品、绝热板等。
经常使用的不定形耐火材料有补炉料、耐火捣打料、耐火浇注料、耐火可塑料、耐火泥、耐火喷补料、耐火投射料、耐火涂料、轻质耐火浇注料、炮泥等。
近几十年来，高温技术迅速发展，由于熔炼难熔金属和特种合金和超纯金属的需要，发展了特种耐火材料，耐火材料的应用领域不断扩大，占有重要地位。
目前，我国每年消耗耐火材料约800万吨。
镁铬质耐火材料是以氧化镁(MgO)和三氧化二铬(Cr2O3)为主要成分，以方镁石和尖晶石为主要矿物组分的耐火材料制品。
镁铬耐火砖的耐火度高,高温强度大,抗碱性渣侵蚀性强，热稳定性优良，对酸性渣也有一定的适应性。
但是今后镁铬材料产量将会下降，因为在高温条件下制备和使用时，它会产生有害的六价铬的化合物造成环境污染。
制造镁铬砖的主要原料是烧结镁砂和铬铁矿。
镁砂原料的纯度要尽可能高，铬铁矿化学成分的要求为：Cr2O3 30～45％，CaO不大于1.0～1.5％。
烧制镁铬砖的生产工艺与镁质砖大体相仿。
为了消除砖在烧成过程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或铁的氧化物反应生成尖晶石时的膨胀而引起的松散效应，也可采用合成的共同烧结料制成镁铬砖。
此外，还有不烧镁铬砖，例如，用无机镁盐溶液结合的不烧镁铬砖。
不烧镁铬砖生产工艺简单，成本低，热稳定性也好，但高温强度远不及烧成砖。
50年代末，发展出一种所谓“直接结合”镁铬砖。
这种砖的特点是原料纯,烧成温度高,方镁石、尖晶石等高温相之间直接结合，硅酸盐等低熔相为孤岛状分布,因此,显著地提高了砖的高温强度和抗渣性。
镁铬砖主要用于冶金工业，如构筑平炉炉顶、电炉炉顶、炉外精炼炉以及各种有色金属冶炼炉。
超高功率电炉炉壁的高温部位采用熔铸镁铬砖，炉外精炼炉高侵蚀区采用合成料制成的镁铬砖，有色金属闪速熔炼炉高侵蚀区采用熔铸镁铬砖、合成料制成的镁铬砖。
基本的钢铁炉用的是耐火等级相当高的镁铬耐火材料，此外，镁铬砖还用在水泥回转窑烧成带和玻璃窑的蓄热室等部位。
关于废砖的利用，回收过程中在碱性耐火材料生产当中不仅会使它能够把废物利用,同时也可以解决环境污染和储存的问题。
耐火材料的发展在国民工业生产的应其成产流程大多如图1所示。
图1 耐火材料的生产流程耐火材料的分类如图2所示。
粘土制品高铝制品烧成耐火制品硅质制品镁质制品其它烧成制品不烧成粘土质砖不烧高铝质砖不烧耐火制品不烧硅质砖镁碳砖┋耐火材料刚玉制品氧化铬制品氧化铝制品特种耐火材料氧化镁制品氧化铍制品┋复吹转炉（电炉）用底吹供气元件精炼钢包底吹用透气塞功能耐火材料连铸用滑板连铸用整体塞棒、长口水、浸入式水口熔融石英质水口耐火泥浆料不定形耐火材料捣打料可塑料浇注料┋图2 耐火材料分类2.工艺概述镁铬砖是由铬铁矿和镁砂组成的碱性耐火材料，制造这种砖所发生的物理化学变化与烧制铬质制品基本相同。
此外还得考虑以下几点：(1)铬矿和镁砂配比对镁质耐火材料性质的影响。
当铬矿与镁砂配比为50：50时，制品具有最高的热震稳定性，随着铬矿或镁砂比例的增大或减小，热震稳定性都降低。
当铬矿含量过高时，制品在1650o C下抵抗铁氧化物作用的能力会显著降低。
铬矿须粒能与Fe3O4。
形成固溶体，引起体积的急剧膨胀，致使制品产生爆胀现象。
配料中铬矿的含量越高，爆胀现象越严重。
配料中镁砂含量的提高，能增强制品的抗渣能力，目前镁铬质平炉顶的发展趋势是提高配料中的镁砂含量。
(2)基质矿物组成对制品性能的影响。
铬镁质(或镁铬质)制品的主要矿物组成是方镁石和尖晶石。
墓质部分系由硅酸盐组成。
(3)气氛性质的影响。
在还原气氛下缎烧镁铬质耐火材料时，细粉镁砂中的MgO置换粗颗粒铬矿中尖晶石的FeO的固相反应在650o C开始，体积收缩约为24.3%。
这样大的体积收缩必然产生烧成裂纹。
在氧化气氛下铬矿中的FeO于500℃开始即被氧化成Fe2O3，形成(Fe,Cr)2O3固溶体。
体积收缩1.5%，而且在氧化气氛中由MgO置换出来的FeO氧化成Fe2O３,随即与MgO结合成铁酸镁，这两个反应的总体积膨胀只有6.6%据此铬镁质耐火材料应该在弱氧化气氛下烧成。
2.1镁铬砖的生产镁铬砖的生产镁铬砖是以烧结镁砂和铬矿为原料制成的。
在配料中控制MeO含量占60-70% ，Cr2O3含量在8-12%,这种制品的稳定性良好，耐火度大于2000o C,是偏碱性的高级耐火材料。
2.1.1热稳定性镁铬砖的生产热震稳定性镁铬砖的生产工艺特点是增大临界颗粒尺寸，减少铬矿颖粒中的细粉含金，以提高制品的热震稳定性。
2.1.2 直接结合镁铬砖耐火材料直接结合砖的生产起源于镁铬或铬镁耐火材料。
当时直接结合碱性砖是指在这些砖中方镁石一尖晶石和方镁石一方镁石的直接结合，在一定程度上取代了被硅酸盐膜包围铬矿颖粒和方镁石晶粒的典型结构，从而使砖具有较高的高温强度，抗渣性以及在1800℃下的体积稳定性等特点。
虽然我国耐火材料工作者经过多年潜心研究，并多次进行使用试验，但是国产直接结合镁铬砖与进口同类产品的质量及使用效果尚有一定差距。
(1)直接结合砖的显微结构直接结合砖和传统砖的显微结构不同，这与烧成温度有关。
在1550o C以下烧成的普通镁铬砖和铬镁砖，其铬矿颗粒被近似于镁橄榄石组成的硅酸盐所包围，而方镁石晶体，特别是构成砖体的晶体也为硅酸盐膜包围。
烧成到1550℃的镁格砖的显微结构显示出铬矿颗粒和方镁石晶粒形成边界，出现了直接结合的雏形。
当加热温度升到1700o C以上时，围绕铬矿颗粒的方镁石镶边已成为显微结构的主要特征。
显微结构的新特征是次生尖晶石(棱角状)晶体的出现。
在高的烧成温度下，出现方镁石与方镁石的直接结合，而硅酸盐却被限制在方镁石品粒之间的孔隙里。
(2)直接结合砖的热机械性质烧成温度也决定着砖的力学性质。
当烧成温度从1500o C增加列1600o C时，使原先在1300o C下保温1小时时出现的扭转蠕变迅速减小。
随着烧成温度的进一步提高，蠕变降低速度变慢。
另外，它显示出在热态抗折试验中，烧成温度对断裂时间有显著的影响。
在任何试验温度下，烧成温度越高，断裂所需的时间就越长。
当砖烧成后冷却时，由铬矿和镁砂配料的砖里，因为有不同的热收缩，会有应力产生。
在有液相存在的情况下(高于1350o C)，这些应力会迅速地为“蠕动”所缓冲甚至消除。
在低于液相线温度，因蠕动速度太低而不能完全消除应力。
因而内应力的存在趋向于降低断裂模数。
因此，当温度由室温上升时，作为单纯应力减小或消除的结果，可以估计断裂模数会上升到一峰值，该值就出现在内应力等于零的温度。
(3)直接结合砖的其它性质直接结合砖还可提高抗渣性，尤其是增强对铁氧化物的抗渗透作用。
在某种程度上这是由于直接结合砖的气孔率较低的缘故，也可以认为是由于固一固结合的存在而产生的这种结合不受来自热面的液体扩散所影响。
直接结合砖与硅酸盐结合砖有不同的高温体积稳定性和吸收铁氧化物的爆胀稳定性。
从组成方面提高直接结合强度，除了控制杂质量(CaO, SiO2量)及GaO/SiO2比值外，Cr2O3能增加直接结合程度，因而提高砖的高温强度。
而Fe２03,Al2O3，和TiO2则相反，将降低其直接结合。
可以说，在高温烧成的碱性砖里加入铬矿所产生的有益作用，部分原因是由于Cr2O3降低了方镁石晶粒被硅酸盐加湿的结果。
2.2镁铬砖碱性耐火材料生产工艺碱性耐火材料主要是指以氧化镁、氧化钙为主要成分的耐火材料，对碱性渣有较强的抗侵蚀能力，主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼设备以及一些高温设备上。
其生产的主要工艺如图3所示。
电熔镁铬砂镁铝尖晶石SO2定型产品图3 镁铬砖碱性耐火材料生产工艺流程（1）破碎：首先将大颗粒原料经颚式破碎机破碎成小颗粒，再经对辊破碎机或圆锥破碎机进一步破碎成更小的颗粒。
该工序产生破碎机噪声（N2-1）和原料粉尘（G2-1）产生。
（2）筛分：将加工完成的颗粒料经斗氏提升机提升至筛分机进行筛分，筛分后符合规格的原料进入各自料仓，不符合规格的原料继续进行破碎。
该工序产生筛分机噪声（N2-2）和原料粉尘（G2-2）产生。
（3）粉碎：部分产品还需要经过雷蒙磨粉机磨成200~300目以下的粉料，然后再进入各自料仓。
该工序产生雷蒙机噪声（N2-3）和原料粉尘（G2-3）产生。
（4）配料：将高位料仓中的粉料分别经自动配料系统按照一定的比例准确称量后，通过给料机送入混炼机中，同时，将经称量后的结合剂（主要为纸浆、糊精和水）也加入到混炼机中。
高位料仓中的粉料40%是破碎生产的粉料，60%为外购的规格料。
该阶段振动给料机会产生一定噪声（N2-4），同时在给料过程中也会产生粉尘（G2-4）。
（5）磁选：利用矿物颗粒磁性不同，在不均匀磁场中进行选别，去除铁、钛等杂质。
粉料中若存在铁等杂质，在耐火砖的烧成过程中，铁会被氧化，从而使耐火砖表面出现斑点，影响耐火砖的外观。
该工序会产生一定的粉尘（G2-5）和固体废物（S2-1）。
（6）混炼：在强制混炼机中，将不同组分和粒度的物料同适量的结合剂经混合和挤压作用达到分布均匀和充分润湿，然后以泥料的形式进入到泥料罐中。
在混炼过程中会产生一定的噪声（N2-5）和粉尘（G2-6）。
（7）成型：将泥料罐中混合好的泥料用手动平板车送到压制成型厂房中，在有摩擦压力机压制成砖坯，压制的动力由空压站提供。