氧化物添加剂在合成和烧结镁铝尖晶石过程中的作用

《氧化物添加剂在合成和烧结镁铝尖晶石过程中的作用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、201O年2月第35卷第1期耐火与石灰·55·氧化物添加剂在合成和烧结镁铝尖晶石过程中的作用摘要：在钢铁窑炉以及水泥和石灰回转窑中镁铝尖晶石砖已经成功地替代了镁铬砖。利用软件和热力学基本数据解释添加剂在尖晶石形成过程中所起到的作用。为了使镁基耐火材料形成更好的结合结构。分析了镁铝合金粉末添加二价和四价氧化物添加剂在相对较低的温度下合成和烧结过程中所起的作用。利用X一射线衍射图谱中峰位移动的数据研究了活性阳离子在氧化镁一尖晶石和尖晶石一尖晶石的表面扩散情况。关键词：尖晶石；合成；相变；固溶体；化学键中图分类号：TQ175．713．3文献标识码：A文章编号：1673—7792(2010)01

2、—0055—05至在高温条件下仍然十分稳定。使用四价氧化物1引言是为了与二价阳离子化合以维持电荷平衡，与两根据过去的一些研究成果，人们已深信氧化个铝离子的效果相似。然而，四价阳离子也形成了铝一镁铝尖晶石是耐火材料的良好基质。它在钢铁另一种立方结构，即钙钛矿结构(ABO)，这种结生产和制备石灰及水泥的回转窑中起到了不同的作构与尖晶石结构的相似之处是阳离子处于四面体和用。在这些应用中，以镁铝体系为基础的耐火材料八面体结构的结点位置，但是被占据的结点数量以结合尖晶石一起作为粘结剂使用。因此，另一种说及它们的排列方式并不相同。与尖晶石结构相比．法是富镁的耐火材料与刚玉一起作为尖晶石的生成形成钙钛

3、结构是十分有利的，这种结构在低温时更物，也成功的被用为基础耐火材料，到目前为止，稳定，因为当二价阳离子数量低于化学计量配比铬和铁素体氧化物才是尖晶石的形成物。时，四价阳离子就会参与进来。为了确定其组成，作为基础耐火材料的富镁系耐火材料有着各可认为形成的结构是尖晶石结构，此结构在反序区种各样的应用。与镁铝尖晶石在镁铝合金中的固域内十分稳定，在冷却过程中析出而形成优良的键溶度相比，镁铝尖晶石在镁铬合金矿中有着更高结构，本文根据对二价阳离子和四价阳离子的利用的固溶度，因此镁铬尖晶石更容易生成。这使得以及它们在1500~C下合成尖晶石结构的过程中所高温合成过程中溶解度更高，并伴随着镁铬合金起到的

4、作用进行了分析。晶粒的析出．且在冷却过程中使晶粒间结合形成2理论基础直接键合。与铝基耐火材料相比，直接键合使铬基耐火材料有更强的耐腐蚀性。为了了解不同的为了预测高温下可能形成哪些相．利用氧化物的溶解度及其沉淀物在冷却过程中的表现，F*A*C*TSage软件对氧化镁与其他氧化物发生的在相对较低的温度下进行了煅烧，然后对添加剂反应进行热力学分析，理解了尖晶石型化合物形使富镁尖晶石组分直接成键的作用作了介绍。成的理论依据以及高温下的相变。另外，还研究为了了解这些尖晶石的重要性，以氧化镁和了形成尖晶石结构的过程中的缺陷反应．确定二富镁尖晶石晶粒间的成键以及尖晶石对有色金属价、四价和八价阳离子可能

5、所处的位置．了解了和矿渣的腐蚀过程中的影响为依据．发现晶体结在尖晶石结构中能够达到的反序程度。构、结构热力学和氧化物添加剂在尖晶石中的固3实验过程溶度发挥了最主要作用。研究了高温条件下尖晶石结构中阳离子位置的有序一无序转变．进而确为了确定氧化锌、二氧化钛、二氧化锡作为定了其高温时的平衡位置．在任何尖晶石中该平尖晶石结构组成部分形成镁铝尖晶石的过程中发衡位置都很稳定．所报道的反序值～33％的结构甚挥的作用，氧化镁和氧化铝与一种氧化物添加剂56·REFRACTORIES＆LIMEFeb．2010·V0l-35No．1混合，如表1至表3所示，加工成颗粒状，然后4讨论在1500~C下煅烧3h。目

6、的是使加人添加剂的、按化学计量配比的尖晶石再次形成尖晶石结构。4．1理论依据根据结果。对氧化物有了新的认识，在可固溶的F*A*C*TSage软件从热力学理论上描绘出从基础上。它可以和富镁组成物发生作用。因此，熔融态冷却的过程中在不同温度下所形成的相。表1中氧化镁被氧化锌替代，表2中氧化铝被氧根据该软件提供的一种手段可以理解相变并了解化钛和氧化镁替代，表3中氧化锡被氧化镁替代。冷却过程中可能发生的突出效应。前面已经介绍为维持尖晶石结构，阳离子按照化学计量比保持了F*A*C*TSage软件对MgO—ZnO—AI2O3体系的平衡，在此基础上，为方便批料混合、冲压和分预测。从高于2125oC时开

7、始冷却。在1361oC以析．将克分子组成转换成质量分数。在经过煅烧上形成镁铝合金．但是当温度低于1361oC并逐渐和物性分析之后．为研究相的发展再次利用X一射降低的过程中，镁将会被锌取代而形成铝合金。线衍射技术对这些样品进行分析。对以四价氧化通过对1400~C和1450~C下的尖晶石择优结构的物作为添加剂的富镁组成物进一步进行分析，结自由能进行计算，得到的MgA1204和ZnA12O的计果如表4～5所示。设计要得到的组成物由质量比算