마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌의 화학 구성은 그 성능에 중요한 영향을 미친다. 스피넬의 적절한 화학 성분은 8 ~ 20%, 산화 칼슘 0.5% ~ 65%, 산화철 30.2%~8%, 이산화 실리콘이다

발전사:

MgO 원료와 AL2O3 원료 (산화 알루미늄 또는 알루미늄) 를 함유한 마그네슘 알루미늄 스피넬을 합성하는 연구는 1930 년대부터 시작됐다. 1939 산업용 산화 알루미늄과 활성 산화 알루미늄으로 마그네슘 알루미늄 스피넬을 합성하여 벽돌을 만드는 데 사용한다. 1940 년대에 산화마그네슘에 산화 알루미늄 분말을 첨가하면 열충격 안정성을 높일 수 있다는 사실이 밝혀졌습니다. 사실 마그네슘 벽돌이 마그네슘 알루미늄 스피넬과 결합되어 있습니다. 당시 이 마그네슘 벽돌은 주로 시멘트 가마에 사용되었지만, 나중에는 백색 시멘트를 생산하는 가마를 제외하고는 마그네슘 크롬 내화재로 대체되었다.

주된 이유는 마그네시아 제조 기술의 발전이 마그네슘 모래의 순도를 높이고, 낮은 규산염 함량이 낮은 마그네시아도 내박리성이 뛰어나기 때문에 산화 알루미늄을 첨가하지 않아도 열충격 안정성이 좋은 마그네슘 벽돌을 생산할 수 있기 때문이다. 둘째, 외국의 양질의 크롬 철광 자원이 풍부하여 생산된 마그네슘 크롬 내화재는 열충격 안정성과 침식성이 좋다.

우리나라에는 양질의 크롬철광 자원이 부족하기 때문에 마그네슘 알루미늄 스피넬을 함유한 마그네슘 벽돌 (마그네슘 알루미늄 벽돌) 은 1950 년대부터 연구를 시작했다. 마그네슘 벽돌의 기질에 산화 알루미늄이나 특급 보크토를 넣어 구울 때 기질에 마그네슘 알루미늄 스피넬을 형성한다. 실리콘 벽돌 대신 마그네슘 알루미늄 벽돌로 평로 상단 수명과 난로 작동률을 높였다.

마그네슘 알루미늄 스피넬 내화재는 마그네슘 크롬 벽돌보다 뛰어난 내찌꺼기성, 박리성, 더 나은 내연성을 가지고 있지만, 1970 년대까지 유럽과 미국에서는 스피넬을 원료로 사용하여 알칼리성 제품을 생산하는 경우는 거의 없었다. 1970 년대 말 일본은 먼저 마그네슘 크롬 벽돌과 시멘트 숙료의 알칼리 반응이 용해성 K2CrO4 와 (K, Na)Cr(SO4)2 를 발생시켜 인체 건강에 해롭다는 것을 깨달았다. 둘째, 일본도 일반 마그네슘 크롬 벽돌이 현대시멘트계 가마의 전환대와 연소대 앞부분에서 수명이 좋지 않다는 사실을 발견했다. 이에 따라 일본은 1976 년부터 시멘트 공업에서 스피넬 내화재를 사용하기 시작했다.

1970 년대 말 많은 나라에서 시멘트 가마에서 스피넬 내화재를 보급하는 또 다른 중요한 이유는 시멘트 가마 연료가 연소유에서 석탄을 태우는 것으로 바뀌었고, 가마 안의 분위기가 불안정하고, 가마 안감에서 철의 가격상태가 변하고, 부피효과가 있어 가마 안감 공기공률이 증가하고, 구조가 약화되고, 쉽게 손상될 수 있기 때문이다. 철분 함량이 낮은 마그네슘 알루미늄 스피넬 제품은 이런 현상을 피할 수 있다.

고순도 소결 스피넬 생산은 1980 정도부터 시작한다. 스피넬 내화물의 가격을 융합 스피넬보다 낮게 합니다. 원료가 순수하기 때문에 스피넬 내화재의 성능도 향상되었다. 시멘트 로터리 킬른뿐만 아니라 유리 가마 재생실, 플랫 탑 및 래들 라이닝에도 사용되어 좋은 결과를 얻었습니다. 마그네슘 알루미늄 스피넬 소비가 증가하고 있다.

80 년대 후반, 우리나라도 스피넬 합성에 대해 대량의 연구와 시험 제작을 진행했다. 특히 우리나라의 풍부한 양질의 마그네사이트 및 보크 사이트 자원을 겨냥하여 알루미늄 보크 사이트 기반 스피넬이 개발되어 강철 안감 벽돌과 토핑에 사용되어 어느 정도 성과를 거두었다. 현재 우리 나라도 다양한 하이테크 스피넬 원료와 제품의 연구와 생산을 대대적으로 강화하고 있다.