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白云石砖

白云石砖由于其制成工艺的不同,主要品种有焦油结合的白云石砖、烧成白云石砖及合成稳定性镁质白云石砖等。
白云石砖的矿物组成,可参阅CaO—MgO—Fe2O3—Al2O3—SiO2系统图。它与镁质耐火材料的不同仅仅是各种矿物在组成数量上的差异。当然又由于各种白云石砖的制成工艺条件的不同,其矿物组成也有所不同。
这种砖一般是采用纯度适宜、烧结良好的白云石砂作为粗颗粒,配镁砂细粉,再加入适当的结合剂而制得。生产上一般采用焦油和沥青作为结合剂,成型后即为焦油白云石砖。
为了提高焦油白云石砖的使用寿命,必须注意减少制品的杂质含量(尤其是R2O3含量),提高碳素组分的含量,同时提高制品的密度和强度。国内外的生产实践表明,采用沥青结合剂(残碳量为44.8)比焦油能提高砖的强度并增加制品的残碳量,从而可以提高制品的使用寿命。在300℃—350℃对焦油白云石砖进行低温热处理4小时,能提高其强度和抗水化性。这样热处理的产品如再一次浸渍焦油,可以提高制品的体积密度和延长存放时间。这就是轻烧油浸焦油白云石砖。
焦油结合的白云石砖其粗颗粒是冶金白云石砂,细粉是镁砂,因此其岩相特征要加以区分。前者主要组成为氧化钙和方镁石,其次有少量的硅酸三钙、硅酸二钙等;后者则以方镁石为主,并有少量橄榄石。就其整体来说,是以含有游离CaO的“白云石”颗粒为骨架,被焦油或沥青和镁砂或白云石的细粉所胶结。所以在岩相分析时要充分注意其粗细颗粒的均匀分布的程度,也要注意其焦油或沥青充填胶结的致密程度和加入量是否适中。
(二)烧成白云石砖
半稳定性烧成白云石砖其粗颗粒使用白云石砂,细粉使用镁砂,加入2—4%有机结合剂,然后成型、烧成。烧成后再浸渍焦油。这种砖的岩相特点基本上和焦油白云石砖相同,只是其结晶颗粒普遍有所长大。
烧成后再浸以焦油,可以明显地提高转炉白云石砖的耐浸蚀性。这是因为焦油中的碳,很难被炉渣润湿,且能使炉渣中的氧化铁还原,从而抑制了炉渣和砖之间的反应。所以对于原砖要注意其焦油侵入的深度和均匀分布的程度。
(三)合成镁质白云石砖
此种砖分成焦油结合的不烧砖和高温烧成砖两种。其制品的质量与合成镁质白云石砂的矿物组成有明显的关系。合成镁白云石砂呈全晶质粒状结构,致密构造。主要组成矿物为方镁石,其次为氧化钙,尚有少量的硅酸三钙。方镁石呈颗粒状,其间多为直接结合的骨架,颗粒大小为0.01—0.03毫米,含量约占70%多。氧化钙也呈粒状,大小和方镁石相似,均匀分布在方镁石直接结合骨架的空隙之中,多为孤立状态存在,含量约占20%,硅酸三钙也呈颗粒状,晶粒大小约0.05—0.06毫米,含量<10%,填充在上述矿物的空隙之中。用这种合成镁质白云石砂制成的烧成砖,虽然尚可保留有原始颗粒的轮廓,但其矿物组成则趋于均匀化。
合成镁白云石砖有一由方镁石组成的直接结合的骨架,在其晶隙之中填充以氧化钙和硅酸三钙等熔点较高的矿物。因此这种产品具有良好的耐火性能、高温强度、抗水化性和抗渣侵蚀的能力。
白云石质耐火砖的化学成分、矿物组成及其结构构造(开口气孔的数量、大小及分布情况等)对砖的抗渣性和耐火度有着显著的影响。一般认为白云石质耐火材料的饱和系数愈大,高温下生成的易熔化合物含量愈少,则高温下的抗渣性愈强。


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