일찍이 1960 년대에 마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌을 개발했지만 시장에 내놓지 않았다. 크롬 생산과 사용 중의 문제를 해결하기 위해 일본은 1970 년대에 스피넬이 함유된 마그네슘 벽돌을 출시했다. 마그네슘 모래에 소결 스피넬을 넣고 터널 가마에서 고온 (1 900C) 을 구워 마그네슘 스피넬 벽돌을 태우고 산화 크롬과 산화철 대신 스피넬을 사용하는 것이다.
당시 각종 마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌이 속출하고 있었지만, 사용수명은 크롬 마그네슘 벽돌만큼 좋지 않았다. 손상의 원인을 파악한 후, 이 벽돌의 성능은 근본적으로 향상되어 크롬 마그네슘 벽돌과 견줄 만하다.
스피넬 (마그네슘 알루미늄 스피넬) 은 마그네시아 제품의 내찌꺼기성, 박리성, 내크리프성 등 우수한 성능을 결합한 것으로 알려져 있다. 구소련은 1942 부터 연구를 시작했고 1964 부터 제품 개발을 시작했다. 하지만 유럽은 1970 년대 말까지 이 제품에 큰 관심을 보였고 일본은 1976 부터 시멘트 공업에서 마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌을 사용하기 시작했다. 최근 몇 년 동안 국제적으로 마그네슘 알루미늄 스피넬과 그 제품에 대한 연구가 날로 증가하고 있다.
20 세기에 우리나라는 알루미늄 광산과 마그네사이트 (또는 가벼운 연소 MgO) 로 마그네슘 알루미늄 스피넬을 합성하는 것을 연구하기 시작했다. 최근 몇 년 동안 마그네슘 알루미늄 스피넬 결합 마그네시아 제품의 제비 공예에 대해 일련의 연구를 실시하여 많은 성과를 거두었다. 그러나 우수한 성능을 갖춘 고순도 제품은 줄곧 높은 소결도에 의해 제한되었다. 국내 사람들은 활성 스피넬 분말로 해외 초고온 소결 공정 (1 850c) 을 1 660C 로 낮췄다. 그러나 석탄을 연료로 하는 일반 내화가마로는 여전히 어려움이 있다. 이에 따라 국내 내화 전문가 학자들은 수제 활성 마그네슘 알루미늄 접착제를 결합제로 하는 고순마그네슘 벽돌과 스피넬 결합 마그네슘 벽돌의 성능을 연구했다. 마그네슘 알루미늄 접착제의 활성성을 이용하여 65438 0550 C 에서 이 두 가지 성능이 우수한 제품을 연소하여 일반 내화재 공장의 가마, 호수에서 이런 고급 제품을 구울 수 있는 가능성을 제공한다.
국내 일부 대형 철강 기업의 내화재 연구원과 전문가들은 최근 마그네슘 알루미늄 스피넬 불연소 벽돌을 개발하고 적용했다. 활성 석회 벽돌가마 생산 관행을 기초로 마그네슘 알루미늄 스피넬 불연소 벽돌을 개발하였다. 응용은 활성 석회 가마에서 구운 마그네슘 알루미늄 스피넬이 벽돌을 태우지 않는 수명이 1 년을 초과한다는 것을 보여준다. 오랫동안 마그네슘 크롬 벽돌과 직접 결합해 뛰어난 내찌꺼기성과 침식성을 갖추고 있어 대형 알칼리성 로터리 가마에 널리 사용되고 있다. 하지만 환경 보호 문제가 갈수록 심각해지면서 마그네슘 크롬 제품을 사용한 후 생긴 6 가 크롬은 이미 세계적으로 인정받는 문제가 되고 있다. 따라서, 박리성이 좋고, 열팽창률이 낮고, 조직 퇴화가 적고, 부식에 내성이 있는 마그네슘 알루미늄 내화재를 개발하여 마그네슘 크롬 내화재의 가장 좋은 대안으로 알칼리성 가마에 적용한다. 20 세기 초 무정형 내화재가 등장한 이래 야금공업에서 광범위하게 응용되었다. 오늘날, 일부 공업화 국가들은 내화재의 생산량이 내화재 총량의 거의 절반을 차지한다. 현재 철강공업에서 가장 널리 사용되는 내화재는 마그네슘 알루미늄 무정형 내화재로, 불정형 내화재 생산량의 약 85% 를 차지하며 전로, 래들, 래들, 난로, 용광로, 거의 모든 야금 열공 설비에 광범위하게 적용된다.
마그네슘 알루미늄 스피넬 (MGO Al2O3) 은 용융점이 높고 열팽창이 작으며 열 응력이 낮고 열 진동 안정성이 좋습니다. 동시에 화학적 성질이 안정되어 알칼리성 찌꺼기에 대한 내성이 강하다. 알루미늄 마그네슘 비연소 벽돌을 사용하는 핵심이자 수명을 높이는 핵심 물질 중 하나다. 최근 몇 년 동안 합성 마그네슘 알루미늄 스피넬 기술의 성숙으로 합성 스피넬 소재로 레이들 벽돌을 직접 생산할 수 있어 성능이 크게 향상될 수 있다.
마그네슘 알루미늄 스피넬의 품질은 마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌이 적절한 효과를 얻을 수 있는지 여부와 관련된 중요한 문제 중 하나이다. 실험실 실험 선별과 관련 데이터 소개를 통해 마그네슘이 풍부한 스피넬이 20% ~ 30% 에서 내부식성, 구조 박리성, 내열 충격성이 우수한 것으로 나타났다. 그러나 레이들 생산 조작 요인이 많아 마그네슘 알루미늄 스피넬 첨가량이 30 ~ 40% 인 것이 합리적이다. 따라서 벽돌을 만드는 과정에서 생산된 인조 스피넬 외에 융합 마그네슘 지폐가루와 강옥가루를 넣어 사용 과정에서 2 차 스피넬을 만들어 벽돌 묘부의 성능을 높여야 한다. 원료의 유해 불순물 함량, 특히 융점이 낮은 Na20 과 K2O 를 통제하기 위해서는 원료의 선택에 각별히 주의해야 한다.
마그네슘 알루미늄 스피넬 (스피넬) 의 화학식은 MgO-Al2O3 으로 28.3% MgO, 7 1.7% Al2O3 을 함유하고 있습니다. 스피넬은 MgO-al2o 3 이원계 상 다이어그램의 중간 화합물로 용융점이 2135 C 인 Bartha 에 따르면 마그네슘 알루미늄 스피넬은 마그네슘 크롬 스피넬에 비해 유리 CO2, 유리 SO2/SO3, 유리 K2O 가 주된 장점이라고 합니다. 현재 공업에서 생산되고 사용되는 대부분의 스피넬 내화재의 Na2O 함량은 8%- 15% 정도입니다.
마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌의 생산 공정은 다음과 같습니다.
산화 마그네슘 (또는 용융 알루미늄 스피넬 모래)-분쇄-스크리닝 (미세 연삭-미세 분말)-원료-혼합-성형-건조-고온 소결-제품.
마그네슘 알루미늄 스피넬 생산 공정은 다음과 같습니다.
마그네사이트 및 융합 마그네시아 알루미늄 스피넬 모래는 공정에 따라 부서지고 골재 입자 조성 및 미세도는 공정 요구 사항을 충족합니다. 준비한 골재와 가는 가루를 공예 요구에 따라 엄격하게 계량하여 혼합하고 일정량의 접착제를 넣는다. 혼합기에서 혼합 15-20 분, 마찰 벽돌 프레스에서 성형, 반제품 건조 8- 16 시간 건조된 벽돌을 터널 가마에 넣고 최대 연소 온도는1660-1680 C 이다.
마그네슘 알루미늄 스피넬 비 연소 벽돌의 원료는 중간 등급의 소결 마그네시아, 사전 합성 마그네슘 알루미늄 스피넬, 실리카 분말 및 알루미나 분말이다.
미 연소 벽돌은 고온에서 굽지 않아도 되고, 구운 후 직접 벽돌에 사용할 수 있기 때문에, 미 연소 벽돌의 상온 강도에 대한 요구가 비교적 엄격하며, 사용된 결합제는 다음과 같은 요구 사항을 충족시켜야 합니다. 마그네시아 위주의 미 연소 벽돌에 좋은 접착 효과를 가지고 있고, 억압된 벽돌은 충분한 금형 강도를 가져야 하며, 구운 후 상온 강도는 40 MPa 이상으로 운송 및 석조 요구 사항을 충족시켜야 합니다. 접착제는 사용이 편리하고 생산 공정을 복잡하게 하지 않는다. 접착제는 접착성이 강하고 첨가량이 적어야 하며, 벽돌을 태우지 않는 고온의 성능을 크게 떨어뜨리지 않는다.
현재 일반적으로 두 가지 접착제를 사용한다. 하나는 규산나트륨 용액이고, 브롬규산나트륨을 고화제로 한다. 다른 하나는 접착제인 폴리인산염입니다. 함량이 0.8%- 1.0% 인 경우 200t×24h 처리 후 상온 압축 강도가 80MPa 에 도달했습니다. 그러나 규산나트륨과 실리콘산 나트륨의 혼합용액이 접착제로 사용될 때 첨가량이 많다. 이론적으로 너무 많은 Na2O 를 끌어들여 제품의 고온 성능에 영향을 줄 수 있다.
마그네슘 내화재의 경우 폴리인산염을 결합제로 사용하면 폴리인산염과 산화마그네슘이 생성하는 Mg(H2PO4)2, Mg(PO3)2, MgHPO4, Mg2HP2O4 의 융점이 모두 높아 가열 과정에서 재질 강도를 높이는 데 도움이 되는 중합반응이 발생할 수 있으며 결합제의 구조는 푸석하지 않습니다 생산공예상으로 볼 때 폴리인산염은 고체로 첨가할 수도 있고 액체로 물에 용해될 수도 있고, 사용하기 쉽고 간편하며 대규모 공업화 생산의 수요를 충족시킬 수 있지만 생산비용은 약간 높다.
스피넬 첨가량 결정: 마그네슘이 풍부한 스피넬을 분말로 불탄 벽돌에 도입하는 것은 불탄 벽돌 기체에 스피넬 결정핵의 일부를 저장해 산화마그네슘과 알루미나 분말이 이 결정핵을 기준으로 스피넬 반응을 일으키도록 하기 위한 것이다. 사용 과정에서 MA-MA 결합을 쉽게 생성하여 벽돌을 빨리 굽지 않도록 하여 마그네슘 알루미늄 스피넬 소결제품과 비슷한 결정상 구조를 만들어 내알칼리 부식과 벗겨내기 방지 목적을 달성한다. 이론적으로 ma-11의 결합 강도는 MA-M 상보다 높습니다. 또한 가마 내 분위기와 가능한 국부 복원 조건에 민감하지 않다. 첨가량의 경우 분말인 마그네슘이 풍부한 스피넬의 도입량이 너무 많아서는 안 된다. 그렇지 않으면 사용 중인 비연소 벽돌의 소결에 영향을 미치고, 마그네슘이 풍부한 스피넬의 도입량을 I%- 1.5% 로 조절하는 것이 적당하다.
미세 분말의 역할과 첨가량의 결정은 다음과 같습니다.
마그네슘 알루미늄 스피넬 벽돌에 일부 SiO2 마이크로파우더와 Al203 마이크로파우더를 도입했다. Sio2 분말의 역할은 주로 상온 강도를 높이고 소결을 촉진하는 것이다. Al-203 마이크로파우더의 주요 역할은 묘중 마그네슘 가루와 반응하여 마그네슘 알루미늄 스피넬을 만들어 불연소 벽돌의 열진 안정성과 침식성을 높이는 것이다. MgO-Al2O3-SiO _ 2 상도 시스템 분석에 따르면 SiO _ 2 마이크로파우더가 산화마그네슘 위주의 불탄 벽돌에 흡착되는 것은 해롭다. 그러나 SiO _ 2 함량이 적으면 SiO _ 2 는 사용 과정에서 마그네슘 모래와 마그네슘 올리브석을 형성하여 비연소 벽돌에 세라믹 결합을 만들어 비연소 벽돌이 빨리 소결되는 것을 촉진하는 데 도움이 된다. Al2O3 분말 함량이 증가함에 따라 비연소 벽돌의 열충격 안정성은 상승세를 보이고 있다. Al2O3 이 증가함에 따라 비연소 벽돌에 마그네슘 알루미늄 스피넬의 양도 증가하고, 그 열충격 안정성도 당연히 증가하지만, Al2O3 분말의 첨가량은 과다해서는 안 되기 때문이다.