镁钙系耐火砖特性及防水化技术

镁钙系耐火砖的是以MgO、CaO为主要成分的耐火砖，属碱性耐火砖。

一、镁钙系耐火砖特性：

1、耐高温性。

耐火砖的成分MgO、CaO均为高熔点(分别为2800℃和2570℃)氧化物，两者共熔温度也在2300℃以上。这类材料具有良好的耐高温性。

2、抗渣性。

镁钙系耐火砖具有良好的抗渣性，特别是随着渣碱度的提高，炉渣侵蚀量迅速下降，侵入砖中的炉渣与砖中的CaO反应生成C₂S、C₃S，使炉渣黏度变高，润湿角增大，阻碍炉渣向砖内部渗透，不致形成厚的胶质层。对于低碱度炉渣，镁钙砂中的CaO先行溶解，使渣高碱度化、高黏度化而更难溶解，镁钙砂颗粒能提高抗渣性。

3、抗热震性。

镁钙系耐火砖含有较多游离CaO，在高温下，蠕变大，塑性好，可以缓冲因温度波动产生的热应力，具有良好的抗热震性，适合于炉外精炼中温度变化剧烈的工作环境。

4、高温真空下的稳定性。

高纯镁白云石砖在高温真空下很稳定，失重速率很小，这一点明显优越于直接结合镁铬砖，更适于用在具有高温真空工作环境的炉外精炼中。

净化钢液。镁钙系材料中含有较多游离CaO，易与钢液中的[S]、等夹杂物反应，使其迁移到炉渣中，具有除杂质、净化钢液功能。这是其他耐火砖无法与之相比的显著特性，在洁净钢、特殊钢冶炼中是首选的最佳耐火砖。

5、易水化性。

氧化钙遇水或水气就会生成氢氧化钙，这是一个自发的反应，只要遇水或水气，反应就是不可避免的。由于的水化生成Ca(OH)₂，发生膨胀，使镁钙砂粉化，砖出现裂纹或开裂。

二、镁钙系耐火砖的防水化技术

虽然镁钙系耐火砖具有一系列优良性能，但其易水化性，限制了该材料的应用，要大力开发镁钙系耐火砖，必须解决水化问题，目前，国内外研究镁钙系耐火砖的防水化方法大致包括：

1、表面处理

A、用磷酸处理镁钙砂，使砂表面生成磷酸盐化合物覆盖表面，隔绝空气，起到防水化作用。

B、用一定浓度的有机硅溶液润湿镁钙砂表面，然后干燥，在砂表面形成覆盖层，起到防水化作用。

C、将CO2和水气通过镁钙砂和镁钙砖表面，形成碳酸盐化合物覆盖层，起到防水化作用。

D、在镁钙砖表面喷涂一层无水有机物、脱水沥青、无水树脂等保护膜，使砖表面不与大气接触，起到防水化作用。

2、添加物

在制造镁钙砂时，加入少量添加物，如BaO、SrO、A12O3、B2O3、SiO2、TiO2、ZrO2、CaF2、稀土氧化物及复合物等。这些添加物与CaO作用，或生成低熔点物质，或生成固溶体，改善微观结构，促进烧结，起到防水化作用。  

3、烧结法

高温烧成或二步煅烧，使CaO晶粒长大，充分烧结，致密化，减少粒界面积，起到防水化作用。

4、密封包装

将耐火砖用手工包装、热塑包装、抽真空包装等，尽量不使制品表面与大气接触，起到防水化作用。

5、生产工艺控制

从材料生产工艺的各个环节把关，尽量减少镁钙砂或砖坯的水化，如选用高密度耐火材料原料、砖料预热、无水结合剂、合理颗粒级配、轻烧油浸、浸蜡等，起到防水化作用。

上述各种防水化方法都能不同程度减轻镁钙系耐火砖的水化问题，目前普遍采用添加剂法，抽真空包装或浸蜡处理。从防水化实效来讲，一般都采取综合方法，从原料到成品都要考虑水化问题。