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第四节 镁橄榄石质耐火材料 M2S为主晶相； 理论化学组成为MgO57.3%,SiO242.7%,MgO/SiO2=1.34; 熔点1890℃，荷软1650-1700℃； 原料 橄榄岩:主要矿物组成2(MgFe)O.SiO2， 蛇纹岩：主要矿物组成3MgO.2SiO2.2H2O 钝橄榄岩 滑石:主要矿物组成3MgO.4SiO2.2H2O 镁橄榄石加热的物理化学变化 橄榄石加热： 700-750℃，铁橄榄石破坏，其中的FeO氧化成Fe2O3； 1150-1480℃，在镁橄榄石颗粒周围形成高铁玻璃相，同时镁橄榄石开始进行强烈的重结晶和再结晶； 蛇纹石加热：600-700℃，脱水； 滑石： 1000℃，脱水； 1200℃，反应生成斜顽辉石和方石英； 镁橄榄石制品的生产 原料的煅烧； 镁砂的加入量和加入方法； 颗粒组成； 结合剂的选择； 成型； 烧成； 硅酸盐结合的镁质耐火制品 强度和荷重软化温度：由M2S为结合相的镁质制品，如镁硅砖，其M2S的熔点（1890℃）和 MgO? M2S最低共熔点( 1860?C）都很高，虽然制品常温强度不高，但却具有较高的高温热态强度。 C2S结合的镁砖（如镁钙砖），由于C2S具有很高熔点( 2135℃），MgO?C2S共熔点1800℃，所以开始产生液相的温度很高。在相当高的温度下（如炼钢温度），晶相间无液相形成。 它同方镁石之间的结合为固相间的直接结合。而且， C2S的晶格能较高，在高温下的塑性变形较小，结晶体又呈针状和棱角状，故由C2S结合的镁砖具有很高的高温强度。无易熔物的致密制品荷重软化温度可达1700℃。 可认为以硅酸盐结合的镁质耐火材料的高温性能受其化学组成中CaO/SiO2比的控制。当CaO/SiO2比不同时，M2S ?C2S系统中硅酸盐的耐火度的变化和荷重软化温度的变化都明显地依赖于CaO/ SiO2比。 耐热震性 镁质耐火制品的耐热震性都较低，这主要是由于方镁石的热膨胀性较高所致。由M2S结合的镁砖中M2S的热膨胀性较高，20～1500℃平均热膨胀系数为11× 10-6/℃，故制品的耐热震性仍然较低。 由CMS结合的制品，因CMS各向异性，热膨胀性在X轴向较高， 为13.6?10-6 /℃，故耐热震性低，普通镁砖经1100℃水冷循环仅2～3次。 抗渣性 当以M2S结合的镁质制品中含铁量较高时，特别是在还原气氛下同Fe直接接触时，除MgO可与FeO形成固溶体以外， M2S也可发生镁铁置换形成铁橄榄石（2FeO·SiO2）简写F2S，并共同形成无限固溶体。 虽然M2S因镁铁置换及F2S的形成与高温下镁蒸气的逸出而使结构破坏，并因F2S的溶入而可能降低出现液相的温度，耐火度也有所降低，但不甚严重。 CMS和C3MS2结合的镁质耐火制品：在服役过程中极易形成液相。故由此类易熔硅酸盐结合的镁质制品，抗渣蚀能力较差。 C2S结合的镁质制品：由于C2S的形成及同方镁石的直接结合，使液相润湿方镁石晶粒的能力大为下降，既可使制品内（因杂质带入）可能形成的少量液相从方镁石晶粒表面排挤到晶粒的间隙中（呈孤立状），又可使外来液相不易渗人制品内部，从而大大提高这种制品的抗渣能力。 尖晶石结合的镁质耐火制品 尖晶石结合的镁质耐火制品是指主要由镁铝尖晶石或镁铬尖晶石或复合尖晶石为结合相的制品。 尖晶石结合镁质耐火制品的高温强度和荷重软化温度，一般都较普通镁砖为高。 以镁铝尖晶石结合的镁质耐火制品，由于MA的熔点和MgO－MA共熔温度都较高，分别为2105℃和1995℃，故单纯由方镁石与此种尖晶石构成的镁质耐火制品在1995℃以下不会出现液相。 常称此种尖晶石为第二固相或次晶相。此种尖晶石晶体之间与方镁石晶粒间多呈直接结合。具有较高的高温强度。荷重软化温度可达1750℃以上。 由镁铬尖晶石结合制品，MK熔点2350℃，MgO－MK共熔点达2300℃以上。在镁铬砖中，这种铬尖晶石在高温下除部分熔于方镁石以外，也存在于方镁石晶粒之间，作为第二固相在方镁石晶粒间搭桥，使尖晶石晶体间与方镁石晶粒间实现直接结合。 耐热震性 尖晶石结合的镁质制品的耐热震性，一般都较普通镁砖好。耐热震性良好的原因是MA属正型尖晶石，具有较低的热膨胀性，而MF属反型尖晶石，热膨胀性高。 由于MA溶解MF的能力较MF在方镁石中的溶解度大得多，MA能从方镁石中将MF转移出来，形成、消除了因温度波动而引起的MF溶解和沉析的变化，提高了方镁石的塑性，而MA 的此种溶解和沉析变化影响又较小，从而提高了制品的耐热震性。1100℃加热和水冷循环达20次左右。 以镁铬尖晶石结合的镁铬砖，由于镁铬尖晶石的热膨胀性也较低，MF可固溶于MK中形成，且溶解度很大，溶解的温度范围很宽，减缓了因MF溶入方镁石和其中沉析的影响，而且CMS含量也较少，故镁铬砖的耐热震性也较