鎂磚微觀結構

鎂磚顯微結構其實就是鎂砂顯微結構的組合，采用1種原料生產(chǎn)的鎂磚顯微結構最簡單。一種英國海水鎂砂制成的鎂磚，基質(zhì)中除孔隙外，幾乎沒有硅酸鹽。方鎂石晶內(nèi)、晶間微孔為特征性結構參數(shù)。生產(chǎn)鎂磚主要靠鎂砂細粉基質(zhì)中液相的燒結作用實現(xiàn)顆粒之間的結合，因此，純度高的原料較難燒結，用海水鎂砂制磚要在1700~1800℃甚至1850℃以上的溫度燒成。而含硅酸鹽（CMS）較多的磚，在1500~1600℃便可燒結。因此，常見一般鎂磚很致密，而海水鎂磚基質(zhì)多孔隙。但反映在高溫力學性質(zhì)上，卻呈現(xiàn)出相反的結果，譬如，海水鎂砂磚的荷重軟化溫度高于1700℃；一般燒結鎂磚為1500~1600℃。國外生產(chǎn)高純鎂磚多采用海水鎂砂或海水鎂砂與電熔鎂砂合用。

鎂磚的耐火度可達2000℃以上，其荷重軟化溫度隨膠結相的熔點及其在高溫下所產(chǎn)生的液相的數(shù)量不同而有較大差異。一般鎂磚的荷重軟化開始溫度在1520~1600℃之間，而高純鎂磚可達1800℃。鎂磚的荷重軟化開始溫度與坍塌溫度相差不大。20~1000℃下鎂磚的線膨脹率一般為1.2%~1.4%，并近似呈線性。高溫下磚內(nèi)出現(xiàn)液相時，會突然發(fā)生收縮。鎂磚的熱導率較高，在耐火制品中僅次于碳磚和碳化硅磚，它隨溫度的升高而降低。鎂磚的抗熱震性較差，提高鎂磚的純度可適當提高抗熱震性。鎂磚抗酸性渣的能力很差，使用時不能直接與硅磚接觸，一般要用中性磚將其隔開。鎂磚在常溫下的導電率很低，但在高溫（如1500℃）下卻不可忽視，若用于電爐爐底，應引起注意。

鎂磚的抗水化性較差，遇水易水化，并產(chǎn)生裂紋，降低其強度。因此，在儲運時要注意防潮、防雨雪。各種鎂磚的典型理化性能見上表。中國標準（GB 2275-87）規(guī)定了一般用途的鎂磚和鎂硅磚的理化性能指標，見表下表。

19世紀80年代，奧地利首先生產(chǎn)鎂磚。后來美國和俄國也分別于1895年和1900年開始生產(chǎn)鎂磚，20世紀60年代和80年代又分別開始批量生產(chǎn)再結合鎂磚和直接結合鎂磚。

鎂磚的原料主要是菱鎂礦，其基本成分是MgCO₃，經(jīng)過高溫煅燒再破碎到一定粒度后成為燒結鎂砂。鎂砂廣泛用作補爐材料、搗打材料，含雜質(zhì)少的鎂砂（ω（CaO）<2.5%，ω（SiO₂）<3.5%），作為制造鎂磚的原料。我國鎂礦儲量與產(chǎn)量均居世界前列。

鎂磚按其生產(chǎn)工藝的不同，分為燒結鎂磚和化學結合鎂磚兩種。燒結鎂磚是用經(jīng)過死燒、顆粒大小配比適當?shù)逆V砂，加入鹵水（MgCl₂水溶液）和亞硫酸紙漿廢液作結合劑，加壓成型，在1550~1650℃的高溫下燒成。而化學結合鎂磚是不經(jīng)過燒成工序的，把燒結鎂砂按粒度比例配好以后，加入適量的礦化劑和結合劑，壓制成型，經(jīng)過干燥就是成品?；瘜W結合鎂磚的強度較低，性能不如燒結鎂磚，但是價格便宜，不及燒結鎂磚價格的一半。它用在性能要求不太高的部位，如加熱爐和均熱爐爐底。

鎂磚屬于堿性耐火材料，對堿性熔渣有較強的抵抗能力，但不能抵抗酸性渣的侵蝕，在1600℃高溫下，與硅磚、黏土磚甚至高鋁磚接觸都能起反應。鎂磚的耐火度在2000℃以上，但其荷重軟化點只有1500~1550℃。而且開始軟化到40%變形的溫度間隔很小，只有30~50℃鎂磚的熱穩(wěn)定性也較差，這是鎂磚損壞的一個重要原因。

在加熱爐及均熱爐上，鎂磚主要用于鋪筑爐底表面層及均熱爐爐墻下部，它可以抵抗氧化鐵皮的侵蝕。

將鎂砂原料破粉碎成顆粒料和粉料，按一定的配比配料后，加入結合劑混練成泥料，然后經(jīng)成型、干燥、燒成等工序制成燒成鎂磚。普通鎂磚的燒成溫度一般為1500~1650℃，高純鎂磚的燒成溫度則高達1700~1900℃?；瘜W結合鎂磚生產(chǎn)工藝基本相同，只是采用化學結合劑結合無需高溫燒成，僅需適當?shù)牡蜏責崽幚砑纯芍瞥刹粺V磚。鎂磚的生產(chǎn)工藝流程見下圖。

瀝青結合鎂磚理化性能見表1。

再結合鎂磚(rebonded magnesite brick)是指以電熔鎂砂為原料再經(jīng)高溫燒成的鎂磚。再結合鎂磚高溫機械強度高，抗侵蝕性較好，但抗熱震性較差 。

再結合鎂磚制造工藝基本與燒成鎂磚相同，采用電熔鎂砂為原料，燒成溫度在1750℃以上。