鈣和模屬于元素周期表中的堿土金屬，通常把以氧化鈣和氧化模為主要化學成分的耐火磚稱為堿性耐火制品。堿性耐火磚對冶金爐渣、水泥熟料、玻璃窯配料和灰分有良好的抗侵蝕性能。不同熱介質(zhì)對堿性磚的影響不同。
在堿性強的環(huán)境下，如水泥窯燒成帶，耐水泥熟料的侵蝕性能順序為：鎂白云石磚＞鎂鉻磚〉鎂尖晶石磚；在AOD爐生產(chǎn)不銹鋼時，爐渣堿度小于2.2，鎂鉻磚的抗渣性于鎂白云石磚，爐渣堿度大于2.2，鎂白云石磚的抗渣性于鎂錯磚；在重有色冶金爐中，抵抗FeO-SiO2渣的能力：鎂鉻磚＞鎂磚＞鎂尖晶石磚＞鎂白云石磚。
堿性耐火磚的耐火度都在2000℃以上，高于其他耐火磚。
什么是燒成鎂磚？
燒成鎂磚，通常簡稱為燒鎂磚、鎂磚，是生產(chǎn)量大、應用廣的堿性耐火磚。
用于生產(chǎn)模磚的鎂砂主要有天然鎂砂和海水鎂砂兩種。我國鎂磚絕大部分是由前者制造的。鎂砂中的MgO含量在89%98%之間。我國天然燒結(jié)鎂砂的理化性能取決于菱模石的純度和模砂生產(chǎn)工藝。
采用MgO含量大于46.0%的鎂石塊礦，與固體燃料塊混合，入豎窯鍛燒生產(chǎn)的鎮(zhèn)砂，其MgO含量為89%92%;采用MgO含量大于46.5%的鎂石，經(jīng)反射爐輕燒，再細磨，加水混合，壓球，與固體燃料塊混合入豎窯鍛燒生產(chǎn)的鎂砂，MgO含量為95%右，又稱中檔鎂砂；采用MgO含量大于47%鎂石，經(jīng)輕燒、細磨、干法壓球，入溫油窯般燒生產(chǎn)的鎂砂MgO含量為96.5%98%，稱為高純鎂砂。
各種牌號的燒成磚都是以一種或兩種模砂配合生產(chǎn)的。判定燒結(jié)鎂砂的質(zhì)量標準主要是顆粒體積密度、MgO含量、雜質(zhì)含量和CaO/SiOz比值。
我國高純鎂砂的顆控體積密度為3.253.30g/cm3，較國外高純鎂砂低。
提高顆粒體積密度的辦法，可以通過加大輕燒島部的細度，提高燒結(jié)溫度來解決，但會使生產(chǎn)成本提高。，因為結(jié)合相硅酸二鈣的熔點高達2130℃，高溫性能好，當其用于煉鋼爐襯、石灰窯、耐火材料窯爐時，對抗侵蝕也有利。
但高CaO/SiOz砂用于生產(chǎn)玻璃窯制品或Mg(>A}z~系、Mg0-Si1烏系制品，使用中會生成較多的低熔物，反而是不利的。
在前者要求高CaO/SiOi情況下，SiOi含量小好，在后者要求低CaOISiOi的情況下，CaO則是有害雜質(zhì)。
燒成鎂磚與再燒成鎂磚應用及性能的區(qū)別
鎂磚為MgO含量高于80%的一類堿性制品。根據(jù)生產(chǎn)工藝不同可分為燒成鎂磚、不燒鎂磚和再結(jié)合鎂磚。
A燒成鎂磚
燒成鎂磚是以燒成鎂砂為主要原料，經(jīng)機壓成型后在1500℃左右的高溫燒成的制品。由于采用的原料檔次不高，燒成溫度較低，價格便宜;而其高溫性能好，抗冶金爐渣能力強，被廣泛地應用于鋼鐵工業(yè)煉鋼爐襯、鐵合金爐、混鐵爐、轉(zhuǎn)爐襯;有色工業(yè)爐煉銅、鉛、錫等爐襯。
B再結(jié)合鎂磚
再結(jié)合鎂磚是以電熔鎂砂為主要原料，經(jīng)高壓成型、1800℃高溫燒成的一類制品。為了提高該種制品的抗爐渣侵蝕性能，再結(jié)合鎂磚燒成后可進行真空瀝青浸漬處理。由于該種制品采用電熔鎂砂為主要原料，原料的純度高，制品中方鎂石-方鎂石直接結(jié)合程度高，所以該種制品常用于爐渣侵蝕和磨損嚴重的煉鋼爐出鋼口、有色冶金爐渣的渣線部位等位置。
堿性耐火磚的特點有哪些？
各堿性耐火磚的荷重軟化溫度、高溫抗折強度、高溫體積穩(wěn)定性和高溫壓縮蠕變性能隨著制磚原料致密度增大、雜質(zhì)含量減少和燒成溫度的提高而化。
普通堿性制品的荷重軟化溫度為1550-1600℃；制品：如鎂白云石磚、鎂尖晶石磚、高純鎂磚、直接結(jié)合鎂鉻磚等在1700℃以上：半再結(jié)合、再結(jié)合模錨磚可達到1750-1800℃。
各堿性耐火磚的高溫抗折強度隨試驗溫度提高而下降，Cr2O3烏含量高的再結(jié)合鎂鉻磚的高溫強度較高。加入電熔原料的堿性磚，高溫強度較高。
堿性耐火磚的熱膨脹率比其他制品高，以MgO為主成分的各種堿性耐火磚的熱膨脹率差別不大。1600℃時，鎂磚的線膨脹率大，為2.0%左右：鎂鉻磚的線膨脹率小，為1.6%左右；其他堿性耐火磚的熱膨脹率介于兩者之間。
堿性耐火磚的熱導率比高鋁磚、黏土磚、硅磚高。在800℃、1000℃、1200℃時，磚（MgO90%98%）的熱導率（W/(m·K））分別為5.55.04.54.04.03.5；鎂鉻磚在上述溫度時，熱導率（W/(m·K））分別為4.5，3.5,3.52.5,3.52.5；其他堿性耐火磚介于上兩者之間。
堿性耐火磚的抗熱震性能怎么樣？
堿性耐火磚的抗熱震性不如黏土磚及高鋁磚。各種堿性耐火磚的抗熱震性接下列次序遞減：鎂尖晶石（鎂鋁）磚＞鎂鉻磚＞鎂白云石磚＞鎂磚。
什么是鎂鋯磚？
鎂鋯磚是在鎂質(zhì)材料配料中，加入ZrO2種方法，即直接加入法、預合成法和表面涂覆法，制成的鎂鋯質(zhì)耐火磚。
直接加入法是根據(jù)制品對材料Mg01Zr02比和純度要求，從工業(yè)ZrO2、斜鋯石、脫硅鋯、鋯英石等含鋯原料中選擇合適的材料，在鎂磚配料中，直接加入；預合成法系用電熔法或燒結(jié)法先生產(chǎn)出MgO-ZrO2砂，再將其以一定比例加入到鎂磚配料中，表面涂覆法系將鎂砂顆粒表面以ZrO2為主成分的耐火材料涂覆，每個顆粒表面形成均勻的ZrO2薄層。與純MgO材料比，加入ZrO2有利于燒結(jié)，鎂鋯磚能在相應較低一些的溫度下燒成。
高溫下，MgO有限固溶到ZrO2晶格中，對ZrO2起穩(wěn)定作用，同時ZrO2也在一定程度上固溶到方接石晶格中。隨著Z!O2加入量的增加，島部）－ZrO2品的各項物理性能有如下變化：體積密度提高、氣孔率下降、常溫和高溫強度提高，在加入x(Zr02)5%時，達到峰值，高溫抗折強度比室溫降低，不含ZrO2MgO材料降低90%，如華）－ZrO2材料降低40%-50%，仍有較高的強度。
鎂鋯磚顯示出較高的高溫強度，其原因有：一方面是引人ZrO2，相對減少了晶界雜質(zhì)的數(shù)量，從而提高了晶界軟化溫度和在應力作用下產(chǎn)生塑性變形的溫度；另一方面，由MgOZrOi二相在線膨脹系數(shù)、彈性模量等性能上的不同，隨著溫度的升高，殘余內(nèi)應力的消失，顯微裂紋的彌合等起著兩相復合的強化作用。
鎂鋯磚在水泥窯高溫區(qū)使用時，其掛窯皮性能不如含ZrO2白云石磚、錢白云石磚，抗熱震性于白云石磚及鎂白云石磚，但仍遜色于鎂尖晶石磚。
鎂鉻磚特點及用途介紹
以方接石和樓錨尖晶石為主晶相的堿性耐火磚稱作鎂鉻磚。國際標準IS01109按主要化學成分的限含量劃分鎂鉻耐火磚，鎂鉻磚：55%≤MgO<80%：鉻鎂磚：25%≤MgO≤55%；鉻磚：Cr2O3≥25%,MgO≤25%ASTMC455將鉻磚、鎂鉻磚、鉻鎂磚按MgO含量分為個等級：30、40、50、60、70、80，其相應的MgO百分含量小值分別為25、35、45、55、65、75,并注明，鉻磚是基本上或全部由鉻礦制造。
鎂鉻磚的特點
(1)耐火溫度高。
(2)0.2MPA荷重軟化邊形溫度高。
(3)抗堿性熔渣抵抗力強。
(4)高溫強度高。
(5)高溫體積穩(wěn)定性良。
(6)標準尺寸精準，施工方便，可來圖加工尺寸。
通常用于生產(chǎn)MgO-Cr2O3系制品的原料主要為鎂砂、鉻礦、合成鎂鉻砂，有時加入少量添加劑。不同MgO含量（一般大于89%）的燒結(jié)樓砂和電熔鏡砂，與不同Cr2O3含量的耐火級鉻礦、鉻精礦、燒結(jié)或電熔合成的鎂鉻砂相配合（有時加入少量鉻綠），生產(chǎn)出品種牌號很多的鎂鉻制品，現(xiàn)今商業(yè)交往流行比較多的品種提法有鎂鉻磚、直接結(jié)合、再結(jié)合（半再結(jié)合）、不燒鎂鉻磚等。
普通鎂鉻磚普通鎂鉻磚一般是由燒結(jié)鎂砂（MgO含量89%-92%之間）和耐火級鉻磚為原料生產(chǎn)的，由于雜質(zhì)多，耐火晶粒間為硅酸鹽結(jié)合。通常所說的鎂鉻質(zhì)耐火磚，一般是指燒成的普通鎂鉻磚。
鎂鉻磚主要用于冶金工業(yè)，如構(gòu)筑平爐爐頂、電爐爐頂、爐外精煉爐以及各種有色金屬冶煉爐。功率電爐爐壁的高溫部位采用熔鑄鎂鉻磚，爐外精煉爐高侵蝕區(qū)采用合成料制成的鎂鉻磚，有色金屬閃速熔煉爐高侵蝕區(qū)采用熔鑄鎂鉻磚、合成料制成的鎂鉻磚。此外，鎂鉻磚還用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位。
生產(chǎn)鎂鉻磚所用鉻礦的Cr2O3烏含量一般在33%以上。鉻礦一般含兩種成分：鉻礦顆粒和脈石礦物。鉻礦顆粒為尖晶石固溶體，鉻礦中的脈石一般為鎂的硅酸鹽；蛇紋石、葉蛇紋石、橄欖巖、滑石、綠泥石等這些脈石通常充填于鉻礦顆粒的夾縫中，當含有結(jié)晶水的脈石，如蛇紋石、滑石等的夾層較厚時，以顆粒料加入制磚，高溫燒成時，放出結(jié)晶水，在磚表面形成孔洞。
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