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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(zhì),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(zhì)氧化物均為易熔成分,少量存在能促進白云石的燒結(jié),提高白云石砂的抗水化能力。但雜質(zhì)的存在對白云石質(zhì)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)。
MgO-CaO系白云石砂原礦石較難燒結(jié),MgO與CaO屬陽離子惰性氣休型的電子層結(jié)構(gòu),具有低的極性,不易擴散,且顆粒表面傾向于形成雙電層,阻礙直接接觸的機會,這種低極性的陽離子氧化物,只有在溫度近于其熔點時,才會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷??瘴坏某霈F(xiàn)和離子擴散過程的發(fā)生,也只有在接近熔點的溫度下才有可能,故高純致密堿性原礦石,均難燒結(jié)。白云石復鹽〔Ca ? Mg(CO3)2熱分解后,仍是CaO與MgO兩相共存,互溶程度小,故純白云石(CaO·MgO)、較純MgO或CaO更難燒結(jié),采用在MgO中摻入CaO,增加CaO-CaO 的接觸機會;或在白云石中摻入MgQ,提高MgO含量,增加MgO-MgO接觸機會,可以改善其燒結(jié)性能。
白云石粉末還可以用作煉鐵高爐堵孔材料 據(jù)報道,武鋼曾把原礦粒度為0~30mm的白云石直接作為高爐鐵水孔堵孔材料。如果將白云石粉體燒白作為煉鋼高爐鐵水孔堵孔材料,效果比直接用作鐵水孔堵孔材料更好。生產(chǎn)碳酸鎂要求白云石的化學成分(%)如下:MgO>18,CaO>29,SiO2<4,對k2o、na2o及酸不溶物含量無確定要求。目前國內(nèi)普遍采用白云石碳化法生產(chǎn)輕質(zhì)碳酸鎂。
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(zhuǎn)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(shè)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。
石灰與白云石粉價格二者化學成分和化學性質(zhì)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(nèi)襯用耐火材料大致有三種類型,新鄉(xiāng)磚原料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(zhì)磚,這種形式的窯表面溫度300~350℃,內(nèi)襯壽命1~2年;第二種煅燒帶是尖晶石質(zhì)輕、重質(zhì)復合磚,超細磚原料殼體表面溫度250℃以下,內(nèi)襯壽命2~3年;第三種是采用預制塊與澆注料組成內(nèi)襯,殼體表面溫度也是250℃以下,壽命也是2~3年。
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