镁砂是生产MgO–C砖的主要原料,有电熔镁砂和烧结镁砂之分。电熔镁砂与烧结镁砂相比具有方镁石结晶粒粗大、颗粒体积密度大等优点,是生产镁碳砖中主要选用的原料。生产普通镁质耐火材料,对镁砂原料要求主要具有高温强度和耐侵蚀性能,因此注重镁砂的纯度及化学成分中的C/S比和B2O3含量。随着冶金工业的发展,冶炼条件日益苛刻,在冶金设备(转炉、电炉、钢包等)上应用的MgO–C砖所用的镁砂,除了化学成分外,在组织结构方面,还要求高密度和大结晶。
在普通和特种耐火材料中,常用的品种主要有以下几种:用量较大的有硅砖和粘土砖。硅砖是含93%以上SiO2的硅质制品,使用的原料有硅石、废硅砖等。硅砖抗酸性炉渣侵蚀能力强,但易受碱性渣的侵蚀,它的荷重软化温度很高,接近其耐火度,重复煅烧后体积不收缩,甚至略有膨胀,但是抗热震性差。硅砖主要用于焦炉、玻璃熔窑、酸性炼钢炉等热工设备。粘土砖中含30%~46%氧化铝,它以耐火粘土为主要原料,耐火度1580~1770℃,抗热震性好,属于弱酸性耐火材料,对酸性炉渣有抗蚀性,用途广泛,是生产量的一类耐火材料。
耐火材料的回弹性是针对喷涂料而言的。在进行喷涂施工时,常会出现因骨料颗粒的回弹散落而造成耐火喷涂料的浪费和喷涂层颗粒级配的不合理,体积密度下降,以致影响内衬层的使用寿命。稠度用来表示耐火材料的可流动性能。稠度的概念在耐火泥浆、浇注料、可塑性及某些湿法喷涂料的施工中被广泛应用。用规定的金属圆锥体沉入可流动的材料内。其沉入深度值即为该材料的稠度,以0.1mm为计量单位。稠度的调节主要通过调整物料的颗粒级配及结合剂、稀释剂的配比来实现。加入适量减水剂也能调节稠度指标。
直接结合镁铬砖是在普通镁铬砖的基础上发展起来的,其生产特点主要有两点,一是采用较纯的原料,二是采用较高的烧成温度。所谓的直接结合是指砖中铬矿颗粒与方镁石之间有较多的直接接触,因为原料中SiO2较少(控制在1%?25%以下),硅酸盐生成量少,通过高温烧成手段使硅酸盐挤压到固相颗粒的角落里。从而提高固相的直接结合。直接结合镁铬砖由于直接结合程度高,从而使砖具有较高的高温强度、抗渣性、抗侵蚀、耐冲刷、耐腐蚀及优良的热震稳定性和在1800℃下的体积稳定性。
高铝砖耐火度1770-1790℃,三氧化铝(Al2O3)含量大于48%的一种耐火砖。钢包大面修补料其特点是:耐压强度高、耐火度高。耐冲击性好、抗腐蚀强、抗渣性优良、使用寿命长,荷重化温度高,高温下的结构强度高。镁砖耐火度达2000℃以上,以烧成镁砂为主要原料,经机压成型后在1500℃左右的高温烧成的制品。大面修补料生产因其高温性能好,抗冶金炉渣能力强,被广泛应用于钢铁工业炼钢炉衬和混铁炉等,目前转炉层用镁砖多为烧成镁砖和镁硅砖。耐火砖里面、黏土砖、高铝砖、镁砖,其中的镁砖耐火温度比较高,高达2000多度;其次是高铝砖,耐火温度为1770-1790度;然后是黏土砖。
以镁质制品为代表。它含氧化镁80%~85%以上, 以方镁石为主晶相。生产镁砖的主要原料有菱镁矿、海水镁砂由海水中提取的氢氧化镁经高温煅烧而成)等。对碱性渣和铁渣有很好的抵抗性。纯氧化镁的熔点高达2800℃,因此,镁砖的耐火度较粘土砖和硅砖都高。20世纪50年代中期以来,由于采用了吹氧转炉炼钢和采用碱性平炉炉顶,碱性耐火材料的产量逐渐增加,粘土砖和硅砖的生产则在减少。碱性耐火材料主要用于平炉、吹氧转炉、电炉、有色金属冶炼以及一些高温热工设备。