镁砖

1生产镁砖的原料

生产镁砖用主要原料镁砂。

2 普通镁砖生产工艺

烧成镁砖的生产工艺通常包括破碎、粉碎、分级、配料、混和、成型、干燥和烧成等工序。

1)原料要求。烧结镁砂的化学成分：MgO>87%，CaO≤ 2.5%，SiO2≤ 5.0%，外观呈棕色或茶褐色，结晶致密，烧结良好，体积密度≥ 3.2g/cm3，灼减<0.3%，为保证制品具有良好的相结构，控制C/S<0.5。

2)颗粒组成。应考虑符合最紧密堆积原理。目前国内生产普通烧结镁砖根据实际情况有各种形式，有的采用混级配料，采用单层筛，临界粒度3mm或2mm，有的采用三级配料3～1mm，1～0mm，<0.088mm也有根据砖型的实际尺寸，临界粒度可放大到6mm，同时采用四级或五级配料。要想提高制品抗热震性，可适当增大临界颗粒尺寸，或适当增加大颗粒尺寸。要想提高制品的荷重软化温度和烧结性，可适当增加细粉含量，降低颗粒上限。

3)配料。以某厂三级配料为例：3～1mm ，40～50%;1～0mm， 20～25%;≤ 0.088mm ，30～35%。结合剂一般采用亚硫酸盐纸浆废液或卤水，加入量4%～6%，若加入废砖，一般应<20%。

4)混和。通常在湿碾机中进行，操作顺序：粗粒度-中粒度-结合剂-细粉，净混时间>15分钟，泥料水分<3%，一般不需困料。

5)成型。由于镁质物料为瘠性料，不易成型，坯料含水量少，在2.5%左右，泥料塑性低，应采用高压成型，控制坯体密度>2.95g/cm3。

6)干燥。使坯体水分<1%。如坯体中水分含量不高，可以采取自然干燥，一般>24小时。若采用干燥器干燥，一般需8～12小时，干燥温度不宜过高，控制进口和出口温度，以免造成坯体开裂。

7)烧成。在升温过程中将发生如下变化：排除水分、液相生成、开始烧结、质点迁移、固相反应、再结晶，最后烧结。强度增大，密度增大。烧成温度一般在1500℃～1600℃。需要注意的问题是①砖垛不能太高，一般为0.8m左右，原因是烧成温度与镁砖荷重软化温度相近，砖垛码得太高容易软化变形，出现废品。②烧成温度不宜太高，因为普通烧结镁砖为硅酸盐相结合，温度高，会产生较多液相，使制品变形。③500℃～1200℃升温阶段，结合剂失去作用，液相又未生成，升温速度要降低。800℃以上冷却阶段在液相凝固后，由于失去塑性，冷却速度不宜太快。④采取弱氧化气氛烧成，使Fe2+→Fe3+ 生成MF，促进烧结。

3镁砖的理化指标

几种镁砖的理化指标见表1。

4高纯镁砖生产工艺

高纯镁砖生产工艺与普通镁砖基本相同，需要注意的问题是：

1)应采用MgO>97%，SiO2≤ 0.8%，Al2O3≤ 0.1%， Fe2O3≤ 0.8%，CaO≤ 1.0%，体积密度≥ 3.3g/cm3的高纯原料。

2)高压成型，砖坯密度在3.0～3.05 g/cm3，由于高纯原料经过高温煅烧砖坯烧成过程中收缩较小，成型可不作缩放尺寸处理。

3)高温烧成，烧成温度大于1750℃，由于采用高纯原料杂质较少，高温下产生液相量少，主要靠颗粒间直接结合作用，通过高温作用，质点迁移再结晶达到烧结。

5 镁砖性能

镁砖的性能主要取决于相组成和显微结构，镁砖主晶相为方镁石MgO，其熔点为2800℃，镁砖耐火度很高，大于2000℃，一般不测定。镁砖抗热震性较差，因为方镁石热膨胀系数大， =14×10-6/oC(0-1500℃) ，在温度急剧变化的时候，产生较大应力，弹性模量高，缓冲热应力能力差。如砖中存在MF，由于随温度变化固溶-脱除作用，产生应力。如砖中存在C2S，由于C2S热膨胀系数较大，产生较大应力，砖中存在的CMS，有各向异性膨胀，也产生应力。这些原因造成普通镁砖1100℃，水冷循环仅2～3次，高纯镁砖可达4~5次。

镁砖中存在不同的结合相，对高温强度和荷重软化温度有很大影响，以M2S为结合相，由于M2S熔点1890℃，M2S-M系统低共熔温度1860℃也较高，所以高温强度大，荷软可达1600℃。以CMS和C3MS2为结合相，由于它们熔点低，在较低温度下出现液相，包围方镁石颗粒，荷软低，达1550℃左右，以C2S为结合相，由于其熔点高2130℃，M-C2S共熔温度高1800℃，且C2S与M形成直接结合，使制品高温强度高，荷软高，达1900℃左右。以尖晶石为结合相，如MA由于其熔点高2105℃，MA-M共熔温度接近2000℃，且可形成一种直接结合，高温强度高、荷软高、大于1750℃。镁砖抵抗碱性渣能力较强，一般不用在与酸性渣接触的部位。镁砖抗渣性也与结合相有很大关系，以高熔点如M2S、C2S、MA等结合的镁砖，熔渣不易侵入材料中，结构致密、抗渣性好。以低熔点如CMS、C3MS2结合的镁砖，由于在较低温度下出现液相，容易被熔渣侵蚀，抗渣性较差。

6镁砖的用途

于镁砖具有上述一些特点，普通镁砖主要用于炼钢转炉炉衬、出钢口、电炉炉墙、炉底、加热炉炉底、炉墙、有色冶炼炉衬、高温隧道窑内衬、玻璃窑格子砖等，但使用时要注意荷软低、抗热震性差的特点。直接结合镁砖，高温强度大、荷软高、抗渣侵蚀性好，可用于遭受高温、重荷、渣侵部位。

【中国镁质材料网 采编：ZY】