- 企業(yè)
- 供應(yīng)
- 求購
- 資訊
鎂砂
全球菱鎂礦資源豐富，煅燒或電熔菱鎂礦得到優(yōu)異的鎂砂原料是一種產(chǎn)量大、成本較低、應(yīng)用最廣泛的耐火原料。全球的鎂砂生產(chǎn)應(yīng)用中，輕燒鎂砂的需求量遠遠低于重燒鎂砂。鎂砂在建材、汽車、航空航天、農(nóng)牧業(yè)等領(lǐng)域都有應(yīng)用，在鋼鐵冶金行業(yè)更是不可或缺的優(yōu)質(zhì)耐火原料。目前來看，全球?qū)︽V砂的需求量日益增加，生產(chǎn)高品位、高性能的鎂砂對今后的發(fā)展至關(guān)重要，同時對低品位的礦石和鎂砂的改進及利用是重中之重，節(jié)約能源走可持續(xù)發(fā)展道路。
鎂砂根據(jù)生產(chǎn)方式的不同，其主要的分類有以下幾種：
電熔鎂砂
將菱鎂石置于電爐內(nèi)，在2750℃的環(huán)境下煉化而得的氧化鎂被稱為電熔鎂砂。一般擁有極強的耐高溫性，不易被堿性物質(zhì)所熔，在高溫下不易被融化金屬所侵蝕，常溫下熱傳導性優(yōu)良。其作為原料制作而成的高耐火材料碳鎂磚(石墨和電熔鎂砂構(gòu)成)，被普遍應(yīng)用于轉(zhuǎn)爐煉鋼和爐外精煉，熔煉周期更短、爐齡得以更長、鋼的品質(zhì)得到了提升。相比于以氧化鋁為原料燒制的陶瓷，以其為原料制作的陶瓷在高溫性能方面表現(xiàn)更為優(yōu)異。總體上，相比于燒結(jié)鎂砂，電熔鎂砂具有晶粒更大、密度更高的優(yōu)勢，可以作為制作鎂制耐材的優(yōu)質(zhì)原材料。
電熔鎂砂其主晶相為方鎂石，晶粒尺寸很大，最大的可以達到毫米級別。晶間的硅酸鹽相呈薄膜狀分布，薄膜厚度在1~10μm范圍內(nèi)，其組成多為CMS或C3MS2。晶界較細且較為平直。由于其晶間和晶內(nèi)氣孔很少、體積密度高、晶體尺寸大，具有很好的高溫性能。
重燒鎂砂
也常稱為低檔鎂砂，其生產(chǎn)制作是將塊狀的菱鎂礦石，置于20～50m3左右的豎窯中，焦炭作為其燃料，用一步煅燒和人工出料的方式制出MgO含量為92%左右，體積密度在3.10g/cm3左右的鎂砂產(chǎn)品。用這種方式生產(chǎn)出的鎂砂價格低廉，在普通鎂質(zhì)燒成磚及不定形耐火材料的生產(chǎn)中作為主要原材料。
重燒鎂砂主晶相均為方鎂石，晶體尺寸較小，晶界較細且較為平直，晶間常伴隨有硅酸鹽相，成分多波動在C3S-C2S-C3MS2-M2S之間。方鎂石晶粒之間多為硅酸鹽結(jié)合，且硅酸鹽相較多，晶間又有開口氣孔，導致其高溫性能比較差。
中檔鎂砂
中檔鎂砂是選取高品質(zhì)的菱鎂礦石經(jīng)過輕燒、細磨、壓球、煅燒等方法，從而提升了其致密和純度的鎂砂，其MgO含量≥95%、體積密度≥3.15g/cm3。體積密度一般在3.20～3.25g/cm3之間，被區(qū)分為94和95兩個牌號。中檔鎂砂如今是鎂砂品類當中的重要組成部分，其作為原材料被廣泛應(yīng)用于中檔鎂磚等燒成磚以及一些鎂質(zhì)不定形耐火材料中。
中檔鎂砂主晶相方鎂石，晶體多為渾圓狀和不規(guī)粒狀體，晶體尺寸較大，晶粒之間伴隨著硅酸鹽相，且以硅酸鹽相的膠結(jié)結(jié)合方式為主，還要很多氣孔，成分在C3S-C2S-C3MS2-M2S之間，性能較好。
高純鎂砂
為了解決大結(jié)晶菱鎂礦石不易燒結(jié)這一問題，我國普遍采用“二步煅燒”這一項工藝，制出的高純鎂砂MgO≥97%，體積密度≥3.25g/cm3。所以，我國現(xiàn)階段普遍使用將優(yōu)質(zhì)菱鎂礦石用以煤氣為燃料的反射爐輕燒，然后用雷蒙機細磨輕燒鎂粉，再使用高壓壓球機以干法壓球的方式，最終以1500℃～2000℃的溫度放置在高溫豎窯內(nèi)煅燒，從而制得高純鎂砂的這一方法，其制得的高純鎂砂MgO含量為97%，體積密度介于3.25～3.30g/cm3之間。目前高純鎂砂被分為97和98兩個牌號，國內(nèi)這一產(chǎn)品的產(chǎn)量并不穩(wěn)定，在遼寧省內(nèi)能產(chǎn)出MgO≥97.5%，C/S≥2，體積密度≥3.30g/cm3的高純鎂砂的廠商為數(shù)不多。
高純鎂砂主晶相方鎂石晶粒以多邊形形式存在，方鎂石晶粒邊界趨筆直，硅酸鹽相包括氣孔處于方鎂石晶粒交界處呈孤立狀，主晶相晶粒呈直接結(jié)合。方鎂石相粒徑大小，形狀與分布，硅酸鹽相礦物的組成及分布特征等對材料的高溫結(jié)構(gòu)強度，耐侵蝕性和抗熱震性等都有重要影響。
評價燒結(jié)鎂砂性能好壞的四個關(guān)鍵指標
MgO含量的多少、顆粒體積密度的大小、CaO/SiO2比值及顯微結(jié)構(gòu)等這些都是用于衡量制作耐火材料的燒結(jié)鎂砂性能的優(yōu)劣的重要指標。一般將這四個方面來認識燒結(jié)鎂砂的性質(zhì)，做出綜合的評價。
1、MgO含量
燒結(jié)鎂砂中MgO的含量是用于衡量鎂砂性能的最重要標準之一，鎂砂中MgO含量很高膠結(jié)狀態(tài)的雜質(zhì)就比較少，這種情況下，得到的耐火材料一般都有較高的耐高溫侵蝕性能。
2、體積密度
這是表征耐火材料的一個重要指標。燒結(jié)鎂砂燒結(jié)程度的好壞與其致密程度有直接的關(guān)系，一般都以此來表征。菱鎂石自CO2分解生成輕燒MgO，至高溫下達到死燒的一個重要變化，這一過程中主晶相方鎂石的晶體長大，體積收縮明顯，晶格常數(shù)也會隨之降低，真密度提高，抗水化性能增強。然而，鎂砂致密程度的好與壞又與鎂砂的顆粒體積密度有直接關(guān)系，顆粒越密集，致密程度越好，反之;顆粒松散，致密程度就較低。
3、顯微結(jié)構(gòu)
顯微結(jié)構(gòu)是指鎂砂中主晶相方鎂石粒徑大小，形狀與分布，結(jié)合相包括玻璃相的分布特征。材料的高溫結(jié)構(gòu)強度，抗熱震性和耐侵蝕性等與之都有重要影響。一般顯微結(jié)構(gòu)有兩種典型類型。一種特征是主晶相方鎂石晶粒呈晶間氣孔方鎂石相硅酸鹽相渾圓狀，粒徑大約在0.04～0.5mm范圍內(nèi)，粒間為以CMS，M2S和少量玻璃相組成的膠結(jié)物結(jié)合;另一種主晶相方鎂石晶粒邊界趨筆直，晶粒主要呈具有較規(guī)則幾何外形的多邊形粒狀，結(jié)合相包括氣孔處于方鎂石晶粒交界處呈孤立狀，主晶相晶粒呈直接結(jié)合。
4、CaO/SiO2值
燒結(jié)鎂砂主成分MgO的含量與其他雜質(zhì)氧化物CaO、SiO2、Fe2O3、Al2O3等相對含量的高低，是決定其方鎂石含量和結(jié)合相分布的基本因素。雜質(zhì)氧化物的分布特別是CaO/SiO2比是決定燒結(jié)鎂砂性質(zhì)的一個重要因素。CaO/SiO2摩爾比在1～1.5之間的燒結(jié)鎂砂，主要結(jié)合相為低熔點的CMS(1498)℃和C3MS2(1575)℃，這類鎂砂燒成的制品，他們的高溫結(jié)構(gòu)強度、耐腐蝕性能和抗熱震性能都比較差;而CaO/SiO2<1或>2的燒結(jié)鎂砂，其結(jié)合相為高熔點的M2S(1890℃)、C2S(2130℃)、和C3S(2071℃)，則使制成品有較高的高溫結(jié)構(gòu)強度和耐侵蝕性。另外，由于高溫下CaO對MgO有一定的溶解度，這樣可能會使低熔點的C3MS2(1575℃)、CMS(1498℃)相在更大的CaO/SiO2比范圍內(nèi)出現(xiàn)。因此為避免生成了低熔點的硅酸鹽相，往往希望這類鎂砂的CaO/SiO2>3。燒結(jié)鎂砂高溫下的不同相組合和對制品性能的影響，如表1所示：
由于菱鎂石的粒級不同在實際生產(chǎn)中很難控制CaO/SiO2，因此在燒結(jié)鎂砂生產(chǎn)過程中很容易產(chǎn)生低熔點相，對鎂砂制品的高溫性能造成極大的負面影響，提高鎂砂的高溫性能，考慮在燒結(jié)鎂砂的煅燒過程中加入其他物質(zhì)，讓其和雜質(zhì)在相互反應(yīng)的過程中，生成高熔點的氧化物-非氧化物這種復合材料，以此來提高燒結(jié)鎂砂的高溫性能。
評論區(qū)
