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白云石粉為代表的白云石質耐火材料為1879年托馬斯轉爐發(fā)明以來傳統(tǒng)的耐火材料,如前面所述,它屬于作為耐火磚的新的耐火材料材質,為即古老又年輕的耐火材料。為人人皆知的平爐、電爐的爐底料、修補料頻繁使用的耐火材料。作為耐火磚的白云石質耐火材料,當時在幾乎不使用的理由除了沒有托馬斯轉爐之外,還存在著日本本土高溫多濕的氣候的地方較多,也就是說,是由于生白云石(CaCO3、MgCO3)的燒成所產(chǎn)生游離石灰(free CaO)引起水化崩壞現(xiàn)象的原因所產(chǎn)生的。
在通過常用的水選、烘干、粉碎、研磨、分級等工序后,再經(jīng)化學處理、煉鎂工業(yè)原礦粒度為30~120mm的白云石是生產(chǎn)金屬鎂的重要原料,其冶煉方法主要分為兩大類,即電解法和硅熱還原法。耐火材料白云石作為堿性耐火材料的重要原料之一,其重要性僅次于菱鎂礦,主要用于煉鋼轉爐襯,平爐爐膛,電爐爐壁,其次用于爐外精煉裝置和水泥窯等熱工設備。 白云石可制作白云石磚系列(目前主要有常規(guī)白云石磚、增鋯白云石磚、增鋯鎂白云石磚等)、電熔白云石碳磚和電熔鎂白云石碳磚等。
由于白云石粉中含有云母、石英、滑石、粘土及含鐵礦物等雜質,因而SiO2、Al2O3和Fe2O3 在白云石中是不可避免的,有時還含有Mn3O4。上述雜質氧化物均為易熔成分,少量存在能促進白云石的燒結,提高白云石砂的抗水化能力。但雜質的存在對白云石質耐火材料使用性能的影響也是十分明顯的。白云石高溫下分解成CaO和MgO,它們能與Al2O3、Fe2O3、SiO2等形成一系列礦物:鐵鋁酸四鈣(C4AF,熔點1415℃)、鐵酸二鈣(C2F,1436℃分解)、 鋁酸三鈣(C3A,1545℃分解)以及硅酸二鈣(C2S,熔點2130℃)和硅酸三鈣(C3S,1900℃分解)。
石灰與白云石粉價格二者化學成分和化學性質相近,煅燒溫度大體相同,有些企業(yè)在同一窯燒石灰與燒白云石輪換使用。其內襯用耐火材料大致有三種類型,一種是煅燒帶用鎂鋁尖晶石磚,過渡帶為高鋁磚,預熱帶為黏土磚,隔熱層為耐火纖維或輕質磚,這種形式的窯表面溫度300~350℃,內襯壽命1~2年;第二種煅燒帶是尖晶石質輕、重質復合磚,殼體表面溫度250℃以下,內襯壽命2~3年;第三種是采用預制塊與澆注料組成內襯,殼體表面溫度也是250℃以下,壽命也是2~3年。
從歷史上的建筑物來看,白云石用作外墻表面,海城高品質白砂子經(jīng)受風化或侵蝕的能力比大理石和石灰石要強。因為其方解石含量少,所以對大氣的污染(主要以酸為主)耐候性較強??偟膩碚f,大理石、白云石和石灰石都屬于材質較軟的石材。高品質白砂子哪家好因此在施工過程中以及日后的使用過程中都極易受到外界的污染,暴露出其耐污性差的弱點,如易受雨水、污垢等污染。較花崗石而言,這三種石材透水性高,更容易受到污染。為解決這一問題,辦法就是對其進行防護處理。
白云石加熱到700~900℃時分解為二氧化碳和氧化鈣、氧化鎂的混合物,稱苛性鎂云石,易與水發(fā)生反應。當白云石經(jīng)1500℃煅燒時,氧化鎂成為方鎂石,氧化鈣轉變?yōu)榻Y晶 a-CaO,結構致密,抗水性強,耐火度高達2300℃。我國白云巖礦床分布在碳酸鹽巖巖系中,時代愈老的地層賦存的礦床愈多,且多集中于震旦系底層中。如東北的遼河群、內蒙古的桑子群、福建的建甌群中都有白云巖礦床產(chǎn)出。其次,震旦系、寒武系中白云巖礦床也比較廣泛,如遼東半島、冀東、內蒙古、山西、江蘇等地也由大型礦床產(chǎn)出。石炭、二疊系中的白云巖礦床多分布于湖北、湖南、廣西、貴州等地。
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