氧化镁质耐火材料(如镁砖)及其它碱性耐材的使用性能特点

含氧化镁（MgO）在 80～95％以上的耐火材料，属于镁质耐火材料（主要是镁砖）。
 
1、镁砖的主要性能
 
a、耐火度
因为方镁石（MgO）结晶的熔点很高，可达 2800℃，故镁砖的耐火 度在一般耐火砖中是最高的，通常在 2000℃以上。

 

b、高温结构强度
镁砖的高温强度不好，荷重开始软化温度在 1500～1550℃之间，比 耐火度低 500℃以上。

 

c、抗渣性
镁砖属于碱性耐火材料，对于 CaO、FeO 等碱性熔渣的抵抗能力很强， 故通常用做碱性熔炼炉的砌筑材料，但对于酸渣的抵抗力则很差。镁 砖不能与酸性耐火材料相接触，它们在 1500℃以上就相互起化学反 应而被侵蚀。因此，镁砖不能和硅砖等混砌。

 

d、热稳定性
镁砖的热稳定性很差，只能承受水冷 2～8 次，这是它的很大缺点。

e、体积稳定性
镁砖的热膨胀系数大，在 20~1500℃之间的线膨胀系数为 14.3×106， 故砌砖过程中，应留足够的膨胀缝。
 
f、导热性

镁砖的导热能力约为粘土砖的几倍。故镁砖砌筑的炉体外层，一般应有足够的隔热层，以减少散热损失。不过镁砖的导热性随温度升高而 下降。

g、 水化性 煅烧不够的氧化镁与水作用，产生以下反应： MgO+H₂O→Mg（OH）₂这称为水化反应。由于此反应，体积膨胀达 77.7%，使镁砖遭受严重 破坏，产生裂纹或崩落。镁砖在储存过程中必须注意防潮。

 

2、镁砖的应用 镁砖在冶金工业中应用很广。炼钢工业中可用来砌筑碱性平炉炉底和 炉墙，顶吹转炉炉衬，电弧炉炉墙、炉底，均热炉和加热炉炉底，混 铁炉内衬。有色冶金工业中用以砌筑铜、镍、铅鼓风炉炉缸、前床， 精炼铜反射炉，矿石电炉内村等。
镁铝砖、镁铬砖和镁碳砖
 
1)镁铝砖 镁铝砖是采用含钙少的煅烧镁砂（MgO>90%，CaO＜2.2%）作原料， 加入约 8%的工业氧化铝粉，以亚硫酸纸浆废液做结合剂，在 1580℃ 的高温下烧成的制品。 镁铝砖的矿相组成是以方镁石为主晶，镁铝尖晶石（MgO. Al₂O₃）为 基质。后者代替镁砖中的钙镁橄榄石，成为方镁石的结合剂。 镁铝砖与镁砖比较，具有以下特点：

（1）镁铝砖的耐急冷急热性好，可承受水冷 20~25 次，甚至更高。

 

（2）由于镁铝尖晶石本身的熔点较高，故镁铝砖的高温结构强度比
 
镁砖有所改善，达到 1520～1580℃，甚至更高。 镁铝砖具有以上优良性能，故在我国已广泛用做炼钢平炉，炼铜反射 炉等高温熔炼炉炉顶的砌筑材料，取得了延长炉子寿命的效果。大型 平炉可达 300 炉左右，中小型平炉在 1000 炉以上。

2)镁铬砖
 
镁铬砖是加铬铁矿于烧结镁砂中做为原料制成的含 Cr₂O₃≥8％的耐 火制品， 其主要矿相组成为方镁石和含铬尖晶石（MgO. Cr₂O₃）。 镁铬砖对碱性熔渣的侵蚀有一定的抵抗能力，高温下的体积稳定性好， 在 1500℃时重烧线收缩很小。主要缺点是铬尖晶石吸收氧化铁后， 使砖的组织改变，引起“暴胀”，加速砖的损坏。 镁铬砖常用来砌筑炼铜炉、电炉、回转窑及平炉的某些部位。

3)铬质耐火砖

含 Cr₂O₃ 量较高（30%以上），而 MgO 量较少（10~30%）的耐火砖为 铬质耐火砖。
它的主要特性是属于中性耐火材料，因为 Cr₂O₃ 属于中性氧化物，故 对碱性熔渣和酸性熔渣都有良好的抵抗能力。 铬砖有时用来砌筑在 酸性耐火砖和碱性耐火砖交界的地方，以免酸性耐火砖与碱性耐火砖 之间在高温下起反应。

4)镁碳砖 镁碳砖是采用高纯度镁砂、电熔镁砂、石墨粉为原料，以中温沥青为 结合剂，高压成型而制成。