一.抗侵蝕性能
鎂鐵鋁尖晶石磚中的氧化鎂和氧化鐵、鐵尖晶石、鋁尖晶石反應(yīng),局部形成不均勻的孔隙和微細(xì)裂紋結(jié)構(gòu),形成晶體之間高度直接結(jié)合結(jié)構(gòu);MgO和鐵鋁尖晶石的Al2O3、Fe2O3或FeO較易反應(yīng),形成相互擴(kuò)散的現(xiàn)象,相互擴(kuò)散的同時(shí)又形成二次尖晶石的生成,鐵鋁尖晶石顆粒周圍會(huì)形成一個(gè)Fe含量較高的致密層,燒結(jié)后二次尖晶石的生成也增強(qiáng)了鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚的致密性;重慶鎂砂間的直接結(jié)合和鐵鋁尖晶石的化學(xué)穩(wěn)定性是鎂鐵鋁復(fù)合尖晶石磚具有很強(qiáng)的抗硅酸鹽熔體滲透的能力和抗鹽堿侵蝕的性能。
鎂鐵鋁尖晶石磚在生產(chǎn)和使用過(guò)程中,生成的尖晶石具有較好的抗侵蝕性能,水泥熟料中的液相主要是C4AF和C3A。在水泥生產(chǎn)過(guò)程中,熟料首先滲透到磚內(nèi)部的成分主要是C4AF,同時(shí)熟料中液相在進(jìn)入磚表面時(shí),液相與磚的化學(xué)成分反應(yīng)首先形成高溫耐火層,阻止液相的進(jìn)一步滲透,提高了抗熟料侵蝕的能力。
二.掛窯皮性能
窯皮形成的過(guò)程是當(dāng)窯溫達(dá)到一定值時(shí),窯料產(chǎn)生熔體,并與耐火磚面發(fā)生反應(yīng),通過(guò)磚的氣孔向磚內(nèi)滲透,滲入物進(jìn)入磚內(nèi)在低于1200℃的部位固化,產(chǎn)生“機(jī)械錨固”作用,此階段為窯皮初始形成的粘掛固著階段。在此基礎(chǔ)上層窯皮再與熟料顆粒粘結(jié),窯皮逐漸增厚。窯皮增厚至一定值時(shí)達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡終止增厚,形成窯皮。當(dāng)窯的運(yùn)行工藝發(fā)生變化(特別是停窯時(shí))窯皮的重力大于窯皮在磚上的“錨固力”時(shí)窯皮就會(huì)脫落,造成對(duì)襯磚的損壞。所以窯皮在襯磚上的“錨固力”對(duì)窯皮的穩(wěn)定性有著重要的意義。為了使窯皮與襯磚結(jié)合的牢固,除耐火磚的化學(xué)成分之外,磚的組織結(jié)構(gòu)也很重要,應(yīng)該有一定量的分布均勻的氣孔,以利于窯料熔體的滲入形成“機(jī)械錨固”。
正常煅燒時(shí)的窯料是以C3A-C4AF為主體的液相,所以窯料中的化學(xué)成分對(duì)窯皮的穩(wěn)走具有重要影響。水泥熟料中AI2O3+Fe2O3含量越高(即硅酸率越低、溫度越高)熔體量越多。Al2O3和Fe2O3對(duì)熔體形成量和對(duì)熔體粘度的影響不同,不同Al2O3與Fe2O3相對(duì)含量(即鋁氧率)的水泥熟料熔體與溫度的關(guān)系。當(dāng)A/F=1.38時(shí)1280℃就出現(xiàn)液相,并在較低的溫度下(1300℃)就可形成較多的熔體,且在較寬的溫度范圍內(nèi)(至1450℃)熔體量變化不大,比較有利于窯皮的粘掛。
鎂鐵鋁尖晶石磚中存在鎂鐵尖晶石、鐵鋁尖晶石和鎂鋁尖晶石等,MgO和水泥熟料中的的Al2O3、Fe2O3或FeO較易反應(yīng)形成相互擴(kuò)散的現(xiàn)象,這種擴(kuò)散使鎂鐵鋁尖晶石磚中的一部分成分進(jìn)入到熟料熔體中,而熟料熔體也會(huì)有一部分侵入到鎂鐵鋁尖晶石磚的反應(yīng)層中,這種化學(xué)反應(yīng)使鎂鐵鋁尖晶石磚和水泥熟料有機(jī)結(jié)合成一個(gè)相互融合的整體。這種相互擴(kuò)散、融合的同時(shí)又會(huì)形成二次尖晶石的生成,局部形成不均勻的孔隙和微細(xì)結(jié)構(gòu),加大了水泥熟料向耐火材料的滲透作用,提高了掛窯皮性能。
三.抗熱震性能
鐵鋁尖晶石具有熱膨脹系數(shù)小、熱導(dǎo)率高的特點(diǎn),可明顯降低鎂鐵鋁尖晶石磚的熱應(yīng)力。鎂鐵鋁尖晶石磚中含有方鎂石、鐵鋁尖晶石、鎂鐵尖晶石、鎂鋁尖晶石等多種,由于各種物相的熱膨脹系數(shù)不同,在燒成過(guò)程中使材料內(nèi)部存在大量的微裂紋,從而增加了材料的韌性。因此,鎂鐵鋁尖晶石磚具有較好的柔韌性及抗熱震性。
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