耐火材料原料

原标题：耐火材料原料——尖晶石材料的概述

尖晶石(spinel)也称镁铝尖晶石，是一种MgO和Al2O3的二元系统中的一个化合物，它的化学式为MgO·Al2O3，属于等轴晶系。尖晶石中MgO和Al2O3的含量分别为28.3%和71.7%。尖晶石在自然界中一般属于变质岩，为接触变质的产物，也有少数的尖晶石来自沉积岩和火成岩，但是天然的尖晶石产出很少，应用于耐火材料工业中的尖晶石一般是由含MgO和Al2O3的原料人工合成的。尖晶石熔点很高，可达2135℃，热膨胀系数较小，为8.9×10-6/K(20~1000℃)。尖晶石的硬度和稳定性很高，抗碱性熔渣能力强，在高温工业中的应用十分广泛。相关研究表明，镁铝尖晶石材料与镁铬砖相比，主要的优点有：对还原气氛、游离的K2O/Na2O和游离的SO2/SO3和游离CO2的抗侵蚀性强，抗热震稳定性及耐磨性能也较为优良。

合成镁铝尖晶石材料的原料通常采用工业氧化铝(或特级铝矾土矿)与轻烧氧化镁粉(或菱镁矿粉)，合成的方法主要有电弧炉熔制法、固相烧结法和共沉淀法，其中电弧炉熔制法和固相烧结法比较适合工业生产。

（电熔镁铝尖晶石）

电熔合成法合成尖晶石材料的原料一般采用煅烧氧化铝细粉和高纯氧化镁细粉，将两者按照要求的配比进行均匀混合，经压力机压成坯体，然后将混合料在电弧炉中熔化，熔融的混合料在冷却固化后破碎即可得到不同粒级的产品。电熔法生产的尖晶石性能优良，但是因为需要使用高纯的原料，并且耗电量较大，故电熔镁铝尖晶石产品的成本较高。

固相烧结法合成镁铝尖晶石的工艺分一步煅烧法和两步煅烧法。其合成的方法最开始都是将原料磨细、混匀，然后进行成型，在原料成型之后，如果将压成坯体直接进行死烧然后制成熟料的工艺为一步煅烧法工艺。该工艺生产的尖晶石熟料的致密性较差，这主要是因为MgO和Al2O3进行反应生成尖晶石时会产生一定的体积膨胀，导致产品致密度下降，但是如果通过精选原料、控制工艺等方法，也可以得到性能比较好的产品。一步煅烧法合成镁铝尖晶石材料的成本较低。在将磨细、混匀后成坯(或成球)的原料进行轻烧，支撑活性尖晶石粉，然后破碎、磨细、成型、再进行死烧得到熟料，这样的合成工艺称为两步煅烧法工艺。两步合成法合成的尖晶石纯度和致密度都比较高。而且，从理论上讲，重复将产物均匀磨细并再次进行煅烧的次数越多，所得到的产物品质越好，但是由此造成的成本提升也会越多。因此实际生产中大多采用两步煅烧法。返回搜狐，查看更多

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