Caramida de spinelă cu alumină de magnezie

Cărămizile cu spinel de alumină de magnezie utilizează magnezie de cărămidă primară și nisip de spinel de alumină de magnezie sinterizată cu un raport C / S de 0.4 ca materie primă, cu o dimensiune critică a particulelor de 3 mm. Dimensiunea particulelor de magnezie adoptă particule mari de 3 ~ 1 mm, particule medii <1 mm și pulbere fină de <0.088 mm ca ingrediente pe trei niveluri. Utilizați lichid rezidual de pulpă de sulfit ca agent de legare, amestecați cu moara umedă și formați cu o presă de cărămidă de frecare de 300 t. După ce corpul verde este uscat, acesta este ars la 1560 ~ 1590 ° C. Atmosfera slabă oxidantă trebuie controlată în timpul procesului de ardere.

Proprietățile mecanice la temperatură ridicată și stabilitatea la șoc termic a cărămizilor periclază-spinel sunt mai bune decât cele ale cărămizilor obișnuite de aluminiu de magnezie. Rezistența la compresiune la temperatura camerei este de 70-100MPa, iar stabilitatea la șoc termic (1000 ℃, răcire cu apă) este de 14-19 ori. Cărămizile periclază-spinel pot fi utilizate în zona de temperatură ridicată a cuptoarelor rotative cu var activ și a cuptoarelor rotative de ciment.

Spinela de magneziu-aluminiu din țara mea adoptă două procese de producție: sinterizare și fuziune. Materiile prime sunt în principal magnezită și pulbere sau bauxită de alumină industrială. Conform diferiților indicatori ai magneziei și aluminei, spinela bogată în magnezie și spinela bogată în aluminiu sunt clasificate și aplicate în diferite domenii.

1. Conform procesului sau metodei de producție: spinel de magneziu și aluminiu sinterizat (spinel sinterizat) și spinel de magneziu din aluminiu topit (spinel topit).

2. Conform materiilor prime de producție, acesta poate fi împărțit în: spinel de magnezie-aluminiu pe bază de bauxită și spinel de magnezie-aluminiu pe bază de alumină. (Sinterizare sau electrofuziune)

3. În funcție de conținut și performanță, acesta este împărțit în: spinel bogat în magneziu, spinel bogat în aluminiu și spinel activ.

Caramida de spinel cu alumină de magnezie se mai numește cărămidă periclază-spinelă, care este fabricată din magnezie topită cu puritate ridicată sau magnezie calcinată în doi pași cu puritate ridicată și spinel de magnezie-aluminiu pre-sintetizat de înaltă puritate ca materii prime principale, utilizând ingrediente precise ﹑ Procesul de formare la înaltă presiune și ardere la temperatură înaltă. În comparație cu cărămizile magneziu-crom, această cărămidă compozită magnezie-aluminiu nu numai că elimină daunele cromului hexavalent, dar are și o bună rezistență la coroziune, rezistență la reducere la oxidare, rezistență la căldură și stabilitate la volum ridicat la temperatură. Este un ciment de dimensiuni mari și mijlocii Cel mai potrivit material refractar fără crom pentru zona de tranziție a cuptorului rotativ. De asemenea, a fost utilizat în echipamente de temperatură înaltă, cum ar fi cuptoarele de var, cuptoarele de sticlă și echipamentele de rafinare din cuptor și a obținut, de asemenea, rezultate bune.

Indicele fizic și chimic al cărămizilor spinel magneziu-aluminiu produse sunt: ​​MgO 82.90%, Al2O3 13.76%, SiO2 1.60%, Fe2O3 0.80%, porozitate aparentă 16.68%, densitate în vrac 2.97 g / cm3, rezistență la compresiune la temperatură normală 54.4 MPa, 1400 strength rezistență la flexiune 6.0MPa.

Cărămizile din spinel de magneziu-aluminiu au fost folosite cu succes în zona de tranziție a cuptoarelor rotative de ciment, dar sunt predispuse la fragilitate structurală și spalling structural atunci când sunt utilizate în zona de ardere, dificil de agățat pe pielea cuptorului și au o rezistență slabă la aburul alcalin. și permeabilitatea fazei lichide a clincherului de ciment. Iar capacitatea slabă de a rezista la stresul mecanic cauzat de deformarea corpului cuptorului limitează aplicarea în zona de ardere. Din acest motiv, cercetătorii au dezvoltat cărămizi modificate din magneziu-aluminiu din spinel, potrivite pentru zona de ardere a cuptoarelor rotative de ciment. În timpul arderii și utilizării, o parte din Fe2 + din structura refractară periclază-spinel este oxidată la Fe3 +. Ulterior, o parte din Fe2 + și Fe3 + din spinelul fier-aluminiu se difuzează în matricea periclază pentru a forma MgOss. În același timp, o parte din Mg2 + din matrice se difuzează și în particulele de spinel de fier-aluminiu și reacționează cu restul de Al2O3 din descompunerea spinelului de fier-aluminiu pentru a forma spinel de magneziu-aluminiu. Această serie de reacții este însoțită de expansiunea volumului, ceea ce duce la formarea de microfisuri. La

Cărămizile din spinel din fier-aluminiu au proprietăți bune de agățare în cuptor și rezistență la șoc termic. Dintre acestea, motivul pentru care spinelul de fier din aluminiu atârnă bine pe pielea cuptorului este similar cu cel al cărămizii din spinel din mafic-fier. De asemenea, se datorează acțiunii CaO în clincherul de ciment și Fe2O3 solid dizolvat în periclază pentru a forma cristale care pot uda periclaza. , Ferita de calciu care leagă clincherul și cărămida. Motivul pentru o bună rezistență la șoc termic este formarea de microfisuri.

În sistemul MgO-Al2O3, cantitatea de soluție solidă de Al2O3 în periclază la 1600 ° C este de aproximativ 0; cantitatea de soluție solidă la 1800 ° C este de numai 5%, care este mult mai mică decât Cr2O3. În sistemul MgO-Al2O3, singurul compus binar este spinelul de magneziu-aluminiu. Punctul de topire al spinelului de magneziu și aluminiu este de până la 2135 ℃, iar cea mai scăzută temperatură eutectică a MgO-MA este, de asemenea, 2050 ℃. Spinela de magneziu-aluminiu este un mineral natural, care se găsește în mod obișnuit în depunerile de albire de nisip, deci are o bună stabilitate chimică față de materialele naturale.

Modulul de elasticitate este mic, cărămida de aluminiu de magnezie (0.12 ± 0.228) × 105 MPa, în timp ce cărămida de magnezie este (0.6 ± 5) × 105MPa; MA poate transfera MF din periclază și poate mătura FeO. Reacția este următoarea: FeO + MgO • AI2O3 → MgO + FeAl2O4, FeO + MgO → (Mg • Fe) O, MA absoarbe Fe2O3 și se extinde ușor și are un punct de topire ridicat. Spinelul are un punct de topire de 2135 ° C, iar temperatura sa inițială de topire cu periclază este mai mare decât 1995 ° C. Combinația celor două va îmbunătăți performanța de lipire a cărămizilor de magnezie. Temperatura de înmuiere a sarcinii este ridicată, dar formarea spinelului este însoțită de expansiunea volumului, iar capacitatea de agregare și recristalizare este slabă, deci este necesară o temperatură mai mare de ardere. Rezistență excelentă la șoc termic. putere mare. Rezistență puternică la eroziune.