白云石砂(雪花白)的燒結(jié)非常困難,純它的燒結(jié)溫度極高(1900?2000℃)。難以燒結(jié)的三個主要原因:,它的煅燒產(chǎn)物CaO和MaO都是高熔點氧化物,不可能在低溫下將它們燒結(jié)成高密度。其次,在通常的燒結(jié)溫度下,MgO-CaO2元素體系中沒有MgO和CaO的化合物,并且CaO和MgO的固溶量也非常有限,并且Ca2在MgO和Mg2中的擴散系數(shù)CaO中的Cb很小,在1900℃以下不可能通過固相擴散。CaO和MgO的混合物被致密化;第三,將它煅燒以形成團聚結(jié)構(gòu)。燒結(jié)理論表明,僅通過固相擴散不可能燒結(jié)具有團聚結(jié)構(gòu)的壓塊。
致密的雪花白對于它和它碳質(zhì)耐火材料的耐水化性和耐渣侵蝕性非常重要。為了促進它的燒結(jié)和制備它磚等產(chǎn)品,人們采取了許多措施,可歸納為三類:一類是在1900?2000℃下使用超高溫?zé)Y(jié);二是采用超高溫?zé)Y(jié)。另一種是利用光的燃燒和水化將煅燒過程分為兩步進行再燃燒;第三是使用添加劑促進其燒結(jié)。由于設(shè)備條件的限制,前一種措施的應(yīng)用在一定程度上受到影響。使用哪種燒結(jié)工藝主要取決于它原料的特性和對它砂的使用要求。它的晶體尺寸會影響燒結(jié)過程,但是它的粒徑對燒結(jié)有主要影響。
1、兩步煅燒
兩步煅燒工藝是生產(chǎn)高純度高密度氧化鎂的常用工藝。對于它,兩步煅燒在降低它的燒結(jié)溫度和增加它砂的堆積密度方面也非常有效,如表3-5-6所示。
2、燒結(jié)過程的比較
雪花白在約1000℃輕微燃燒后分解為CaO和MgO。材料的比表面積增加,并且存在許多晶格缺陷,這增加了燒結(jié)的驅(qū)動力。。然而,輕燒的它仍保留原始母體鹽-它的顆粒形態(tài)(即團聚體),其結(jié)構(gòu)疏松且包含許多孔。輕燒白云巖中有兩種類型的孔隙。一個是小孔(半徑為0.01?0.08pm),由團聚體中的MgO和CaO顆粒包圍,另一個是大孔(半徑為0.08?4.0μm)??紫蹲璧K了它的燒結(jié),因此必須設(shè)法破壞附聚物。輕燒后它的精細研磨和水化可以有效地破壞附聚物,并使它易于燒結(jié),這就是兩步煅燒工藝可以降低它燒結(jié)溫度的原因。