耐材中對(duì)鎂砂的要求有哪些？

在耐火材料中，鎂砂（又稱(chēng)為燒結(jié)鎂砂或燒結(jié)鎂粉）是重要的原料，特別是用于生產(chǎn)鎂質(zhì)耐火材料。由于鎂砂的主要成分是氧化鎂（MgO），其具有較高的熔點(diǎn)和耐火度，廣泛用于煉鋼、電爐、轉(zhuǎn)爐、玻璃窯等高溫行業(yè)的內(nèi)襯。為了滿足這些高溫環(huán)境中的使用需求，對(duì)鎂砂的性能有一系列具體要求。以下是對(duì)耐火材料中鎂砂的一些重要要求：

 

1. 氧化鎂含量（MgO 含量）

氧化鎂含量是評(píng)估鎂砂質(zhì)量的主要指標(biāo)之一。通常要求鎂砂中的氧化鎂含量在90%以上，鎂砂的氧化鎂含量甚至可以達(dá)到95%-98%。

高含量的氧化鎂可以提高耐火材料的耐火度、抗渣性和高溫穩(wěn)定性，從而使其在冶金行業(yè)的高溫窯爐中表現(xiàn)良好。

2. 雜質(zhì)含量

硅（SiO?）、鈣（CaO）、**鐵（Fe?O?）**等雜質(zhì)含量應(yīng)盡量控制在低水平。雜質(zhì)會(huì)降低鎂砂的高溫性能，使其在高溫環(huán)境中易受侵蝕。

SiO?含量：鎂砂中的硅含量需要盡可能低，因?yàn)檠趸柙诟邷叵屡c氧化鎂反應(yīng)生成硅酸鎂，會(huì)降低材料的耐火度。良好 鎂砂的SiO?含量應(yīng)控制在1.5%以下。

CaO含量：鎂砂中的氧化鈣含量也需控制在1-2%以下，因?yàn)檠趸}過(guò)多會(huì)在高溫下生成低熔點(diǎn)物質(zhì)，導(dǎo)致耐火材料的高溫強(qiáng)度下降。

Fe?O?含量：氧化鐵含量應(yīng)低于1%，因?yàn)楦哞F含量會(huì)在高溫下形成低熔點(diǎn)的化合物，影響耐火材料的抗渣性能。

3. 體積密度

鎂砂的體積密度是衡量其致密程度的重要指標(biāo)。一般來(lái)說(shuō)，鎂砂的體積密度越高，其高溫強(qiáng)度和抗侵蝕能力越強(qiáng)。

高品質(zhì)的鎂砂的體積密度應(yīng)在3.20-3.50 g/cm³之間，高密度鎂砂的致密性更好，能在高溫下維持較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

4. 燒結(jié)度

鎂砂的燒結(jié)度直接影響其高溫性能。良好的燒結(jié)度意味著鎂砂在高溫下經(jīng)過(guò)充分的燒結(jié)過(guò)程，晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，氣孔率較低。

燒結(jié)度不夠的鎂砂在高溫使用過(guò)程中容易發(fā)生熱膨脹或分解，降低材料的使用壽命和抗侵蝕性能。

5. 粒度

不同的耐火材料要求使用不同粒度的鎂砂，鎂砂的粒度分布需要根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行調(diào)整。

對(duì)于一些不定形耐火材料（如鎂質(zhì)澆注料），鎂砂的顆粒級(jí)配需要合理設(shè)計(jì)，以確保材料的密實(shí)度和抗侵蝕性。

燒結(jié)磚或其他定形耐火制品，則通常要求使用較粗粒度的鎂砂，以增加其抗熱震性和抗磨損性能。

6. 耐火度

鎂砂的耐火度通常要求在**≥1750°C**，以確保其在高溫環(huán)境下仍能保持化學(xué)穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)完整性。

鎂砂的高耐火度主要來(lái)源于其高氧化鎂含量，因此氧化鎂含量高的鎂砂在高溫條件下表現(xiàn)更為優(yōu)越。

7. 抗渣性

鎂砂的抗渣性是衡量其在高溫冶金過(guò)程中抵抗熔渣侵蝕能力的重要性能指標(biāo)。鎂質(zhì)耐火材料通常用于煉鋼等高溫環(huán)境中，要求鎂砂具有優(yōu)良的抗酸性、堿性和氧化性熔渣的能力。

鎂砂在高溫下與渣的化學(xué)反應(yīng)較少，能夠延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命。

8. 熱膨脹系數(shù)

鎂砂的熱膨脹系數(shù)較大，這意味著它在加熱過(guò)程中體積變化顯著。盡管如此，通過(guò)合理的設(shè)計(jì)和燒結(jié)工藝，鎂砂的高溫結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性可以得到保證。

鎂砂需要具有一定的熱穩(wěn)定性，確保在高溫驟升或驟降時(shí)，不發(fā)生明顯的結(jié)構(gòu)破壞。

9. 抗熱震性

鎂砂通常不以良好的抗熱震性著稱(chēng)，但對(duì)于某些特殊應(yīng)用場(chǎng)景（如急冷急熱的高溫操作），對(duì)鎂砂的抗熱震性有一定要求。

高純度和致密的鎂砂，通常抗熱震性較弱，因此在這些應(yīng)用中，鎂砂可能會(huì)與其他材料復(fù)合使用，以提高其抗熱震性能。

10. 水化穩(wěn)定性

鎂砂具有一定的水化性，特別是在潮濕環(huán)境中容易吸水并發(fā)生水化反應(yīng)，生成體積膨脹的氫氧化鎂（Mg(OH)?），導(dǎo)致材料破損。

因此，耐火材料中對(duì)鎂砂的水化穩(wěn)定性有要求，特別是使用在含水環(huán)境或潮濕地區(qū)時(shí)，鎂砂需要經(jīng)過(guò)特殊處理以提高其抗水化性能。

總結(jié)

鎂砂在耐火材料中的要求主要集中在其化學(xué)純度、結(jié)構(gòu)密實(shí)性、抗渣性能、耐火度和熱穩(wěn)定性等方面。高質(zhì)量的鎂砂不僅要求高氧化鎂含量、低雜質(zhì)含量，還需要通過(guò)合理的燒結(jié)和工藝控制，確保其在高溫環(huán)境中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性和耐久性。