以方鎂石為主要礦物組分的耐火材料製品。按照原料組成的不同,可分為:用制磚鎂砂製成的鎂磚,加入少量特級礬土或工業氧化鋁的鎂鋁磚,加入一定量石墨粉的鎂碳磚,用品質較差的高矽鎂砂製成的鎂矽磚。與其他耐火磚相比,鎂質磚的耐火度較高,可達2000℃以上,有較高的荷重軟化溫度,較大的高溫機械強度,還有很好的抵抗含有氧化鐵和氧化鈣的鹼性熔渣的化學侵蝕的性能。但一般熱穩定性較差。

  原料 製造鎂質質磚的主要原料是菱鎂礦(MgCO3)或從海水提取的Mg(OH)2經高溫(1600~1900℃)煅燒所得的鎂砂,MgO含量大於90%。為適應高溫新技術的需要,60年代以來,還研制出MgO含量在96%以上的高純鎂砂和在98~99%以上的超高純鎂砂。高純鎂砂除瞭要求盡量減少低熔點雜質以外,還必須有較高的體積密度。此外,還有一種CaO和Fe2O3等雜質含量較高的冶金鎂砂,用作冶金爐的補爐料。鎂砂的化學成分見表1。

表1 鎂砂的化學成分(%)

  制磚工藝 燒成鎂磚和不燒鎂磚 燒成鎂磚的制造過程和其他耐火磚相同,要經過破碎、粉碎、配料混合、成型、幹燥和燒成等工序。但鎂磚的燒成溫度較其他磚種為高,一般為1550~1600℃,高純制品的燒成溫度為1750℃,甚至更高。鎂砂中如 CaO含量較高,磚料須經困料,以消除CaO的有害作用,改善磚料成型性能。不燒鎂磚除不經燒成工序外,其他工藝和燒成鎂磚大體相同。

  鎂鋁磚 鎂鋁磚的生產工藝與燒成鎂磚大體相同,隻是在配合料中加入一定比例的工業氧化鋁或特級礬土熟料。鎂鋁磚中Al2O3含量一般以5~10%為好。礬土通常和鎂砂按一定比例混合細磨,引入磚的基質之中,也有采用事先合成尖晶石後再進行配料制磚的生產方法。鎂鋁磚的燒成溫度比鎂磚約高30~50℃。鎂鋁磚顯微結構見(見彩圖)。

二級(乙)高鋁礬土熟料。透射,正交偏光×450。最大部分為柱狀莫來石

熔鑄鎂鉻磚。透射、正交偏光×100。方鎂石——黑褐色圓柱狀、串珠狀:復合尖晶石——褐色多邊形;矽酸鹽——藍色、黃色、灰白色、粉色基底

一級高鋁礬土熟料。透射,正交偏光×450。粒狀為剛玉,長柱狀為莫來石

鎂鋁磚。透射、正交偏光×450。方鎂石——灰色圓粒狀,有的有解理;鎂鋁尖晶石——灰色多邊形小晶體;矽酸鹽——黃色或藍色基底

熔鑄鎂鉻磚。透射,正交偏光×180。方鎂石——褐色不規則渾圓粒狀,佈滿紡錘狀尖晶石小晶體:復合尖晶石——棕紅色,各種多邊形;矽酸鹽——藍色,淺粉色基底

鎂鋁磚。透射,正交偏光×180。圓粒狀為方鎂石,間隙為矽酸鹽相

  鎂碳磚 用高純鎂砂,添加碳素材料,如電極屑或天然石墨,用瀝青和酚醛樹脂等作結合劑制成。原料經粉碎、篩分,按一定比例配料、混練成型後,磚坯送入隧道烘烤室中進行熱處理,處理溫度為150~350℃,時間不少於24小時。鎂碳磚在爐渣堿度較大、溫度波動激烈條件下有良好的耐侵蝕性和抗熱沖擊性。此外,還有用電熔鎂砂制成的熔粒再結合鎂磚;用高矽鎂砂和蛇紋石制成的、SiO2含量較高的鎂矽磚和鎂橄欖石磚等,見表2。

表2 中國生產的鎂質磚的成分和性能

  使用 鎂質磚大部分用於冶金工業。鎂鋁磚由於熱穩定性好、高溫強度大,主要用於煉鋼平爐爐頂等重要部位。高純鎂磚用於轉爐和爐外精煉爐的易蝕損區。鎂碳磚主要用於轉爐、電爐和爐外精煉爐的重要部位。鎂矽磚或含SiO2更高的鎂橄欖石磚,可用於平爐和玻璃熔窯的蓄熱室和水泥回轉窯的燒成帶。熔粒再結合鎂磚,多用在電爐、爐外精煉爐和有色金屬冶煉爐中侵蝕嚴重的關鍵部位。