鎂質(zhì)耐火材料

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上第一講 鎂質(zhì)耐火材料的基本概念及選礦技術(shù)路線1、 鎂質(zhì)耐火材料定義及常識以菱鎂礦、海水鎂砂和白云石等作原料，以方鎂石為主晶相，MgO含量在80%以上的耐火材料。屬于堿性耐火材料。鎂質(zhì)耐火材料的耐火度高，對堿性渣和鐵渣有很好的抵抗性，是一種重要的高級耐火材料。鎂質(zhì)耐火材料主要用于平爐、電爐、氧化轉(zhuǎn)爐、水泥窯、有色金屬冶煉爐和堿性耐火材料的煅燒窯等。在我國菱鎂礦主要產(chǎn)在遼寧南部，大石橋與海城一帶，因此這一帶的相關(guān)企業(yè)比較多。方鎂石熔點為2800。我國制造鎂磚的主要原料是燒結(jié)鎂砂，對其要求化學(xué)成分和燒結(jié)程度。一般以密度衡量燒結(jié)程度，也可用重?zé)湛s、水化性能、鎂砂的外觀顏色來

2、衡量。隨著近年來鎂砂品質(zhì)的下降，97高純的密度要求下降，要求值大于3.22g/cm3。純菱鎂礦煅燒后為白色，由于鐵氧化物的影響，染成褐色、棕褐色，SiO2含量高者趨近于白色，F(xiàn)e2O3含量高者趨近于深褐色，含CaO高的趨近于黑色。2、 MgO材料中各種雜質(zhì)元素對耐火材料的影響。表55 與方鎂石處于平衡的13個礦物的熔點礦物MFCMSMAM2SC3MS2C2SC4AFCAC5A3C3AC3SCaOC2F熔點1750 不一致1498 不一致 21301890157521301415160014851545不一致1900分解25701435C/S分子量比001111.51.51.522233C/S質(zhì)

3、量量比00-0.930.930.93-1.41.41.4-1.871.871.872.82.8相組合MgOM2SMgOM2SCMSMgOCMSMgOCMSC3MS2MgOC3MS2MgOC3MS2C2SMgOC2SMgOC2SC3SMgOC3S固化溫度186015021490149015751575179017901850備注：CA 鋁酸鈣 C3MS2 鎂薔薇輝石 M2S 鎂橄欖石 C2S 硅酸二鈣 CMS 鈣鎂橄欖石 C3S 硅酸三鈣 C4AF 鐵鋁酸四鈣 C5A3 三鋁酸五鈣 MK 鎂鉻尖晶石 MA 鎂鋁尖晶石 MF 鎂鐵尖晶石 結(jié)論：1、 高M(jìn)gO時（MgO>96%）CaO/SiO

4、22(分子量比),除MgO物相外只有C2S高溫相存在，如CaO/SiO2<.1.87(質(zhì)量比)時，有低溫相CMS存在，高溫性能下降，CaO不是有害雜質(zhì)，其次為Fe2O3與Al2O3。（分子比C/S=2與質(zhì)量比C/S=1.87是同一概念）2、 低MgO（Mg<96%）不要求CaO/SiO比，SiO2不限，CaO為有害雜質(zhì)。CaO全部形成C2MS2與CMS，使物系高溫性能下降，其次Fe2O3、Al2O3也為有害雜質(zhì)相。在低CaO體系中SiO2全部形成M2S，系高溫晶相，所以在低MgO體系中不限止SiO2絕對量。鎂質(zhì)耐火材料的化學(xué)組成及C/S決定著材料的平衡礦物組成。這一規(guī)律性能使我們從

5、已知的化學(xué)組成，較為精確在預(yù)計產(chǎn)品的平衡礦物組成，進(jìn)而分析出產(chǎn)品的性能，反之也能精略地設(shè)計具有預(yù)期性能材料的化學(xué)組成和配料比。Al2O3、Cr2O3、Fe2O3對MgO礦物的影響：這些R2O3的加入會降低最大強(qiáng)度值，且使達(dá)到最大強(qiáng)度的C/S的值降低。當(dāng)C/S增加到超過最佳比值后，形成了低熔物，鐵酸鈣、鋁酸鹽和鉻鐵礦，會使強(qiáng)度下降。從抗渣性考慮，對鎂質(zhì)材料來說，高的C/S也是需要的，因為在氧氣轉(zhuǎn)爐中使用時，C/S比高的鎂磚對初期渣（氧化硅含量高）的抗侵蝕性更好，另外在熱面上SiO氧化生成SiO2，進(jìn)入含碳質(zhì)耐火材料的工作層內(nèi)，高的C/S比也可阻止靠工作層的硅酸鹽的C/S比的降低?？乖灾饕Q于

6、制品的組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成，特別是結(jié)合物的組成。在一般情況下，以CMS為結(jié)合物的比以C2S和M2S為結(jié)合物的制品要致密，但CMS始熔溫度較后者低，而且C2S和M2S對堿性和鐵渣的化學(xué)穩(wěn)定性高，所以，以C2S和M2S為結(jié)合物的制品的抗渣性更好。鎂質(zhì)耐火材料的主晶相為方鎂石，結(jié)合相中則以所謂的第二固相的耐火礦物為主。若結(jié)合相以低熔點礦物為主，則性能低。主晶相決定鎂質(zhì)材料的高耐火、抗堿性渣、鐵渣性能好的特點。而結(jié)合物的性質(zhì)及分布往往成為制品的薄弱環(huán)節(jié)，決定制品優(yōu)劣的關(guān)鍵。3、 對選礦路線的要求：對選礦工藝最基本的要求是：1、 第一次反選最大比例選出特級礦粉（比如70%）2、 為充分利用尾礦粉，采用正選

7、方法降低尾礦CaO含量，以保證下級粉高溫性能。3、 選礦水最大程度的回用。附件一.特種燒結(jié)鎂砂選礦技術(shù)要求附件二.預(yù)設(shè)計選礦技術(shù)路線A附件三.預(yù)設(shè)計選礦技術(shù)路線B4、 中礦粉品種：分選中礦粉可能有如下品種：（1） 按計劃的選礦路線產(chǎn)生以下品種：1、 中檔砂礦粉； 在一次尾礦正選后，再進(jìn)行反選，所產(chǎn)生第一個品種是中檔鎂砂精礦粉，由于前次正選去除一部分CaO后，礦粉中MgO約達(dá)45%以上，焙燒后MgO能達(dá)9495%，只要CaO較低（即可視為優(yōu)質(zhì)中檔礦粉），MgO的高低和SiO2含量多少正對其高溫性能影響不大。2、 橄欖石砂礦粉 中礦砂通過一次正選除CaO，二次反選后選出中檔鎂砂礦粉，尾礦中富集Si

8、O2看橄欖石精礦粉，可焙燒成優(yōu)質(zhì)人工合成鎂橄欖石砂。用選礦選出的橄欖石礦粉，煅燒后的橄欖石砂，理化性能優(yōu)于天然砂，能合成制造優(yōu)質(zhì)橄欖石磚系，性能優(yōu)于普通燒鎂磚與中檔鎂磚，其價格高于中檔鎂砂。 有關(guān)橄欖石產(chǎn)品簡介見附件四。（二）在系統(tǒng)選礦中可能產(chǎn)生二種最終尾礦1、 在預(yù)設(shè)計選礦技術(shù)路線情況下，最終尾礦為尾礦正選后產(chǎn)生的尾礦，其估計成分為MgO（34%），按10000噸/日處理量稱有900噸/日，設(shè)計處理方案是用尾砂粉30%與二級菱鎂石150目礦粉70%（MgO：46%）相配，經(jīng)輕燒后生產(chǎn)MgO：85%的活性MgO粉，作為建材粉 該方案實現(xiàn)的條件是原礦CaO要盡可能低（如CaO<0.8%）。

9、2、 在原礦CaO較高時，再一次反選產(chǎn)生70%精礦粉后，尾礦再進(jìn)行二次反選，能產(chǎn)生3000×30%=900噸/日尾礦，其化學(xué)成分復(fù)雜且不可預(yù)見，只能暫作尾礦處理。二次反選選出的為熟料，其成分為MgO：80%粉，總量為2000噸/日。附件一特種燒結(jié)鎂砂選礦技術(shù)要求1、 高純砂成品化學(xué)成分設(shè)定高純特種鎂砂MgO+CaO98.5% CaO/MgO>2CaO<1.8% SiO2<0.7%（max)精礦粉成分設(shè)定SiO20.3% CaO0.8% CaO/SiO2>22、 中檔砂化學(xué)成分設(shè)定CaO1.2% MgO94%二次中礦選后成分CaO0.5% SiO21.2% CaO0.4% SiO21.5% CaO0.3% SiO2不受限為盡可能降低選礦成本，最大量回用選礦水，必須要采取以下原則：1、 重新明確主產(chǎn)品特種高純鎂砂化學(xué)成分的要求，要強(qiáng)調(diào)MgO+CaO含量及CaO/SiO2比，而不單一強(qiáng)調(diào)MgO含量。2、 明確尾礦副產(chǎn)品是中檔鎂砂與優(yōu)質(zhì)橄欖石砂，尾礦產(chǎn)品中強(qiáng)調(diào)低CaO為原則，所以尾礦一次正選除CaO是重中之重。3、