白云岩是单矿物岩,主要由白云石组成。耐火材料生产中习惯将白云石作为白云岩的同义。白云石是白云石质耐火材料的主要原料。
1.白云岩的分类
白云石化学式为CaMg(CO3)2,或MgCO3、CaCO3,Mg.9%,Ca.4%,Cao/Mgo-1.39。按CaO/MgO值,白云岩有如表2-95的分类,此外,根据方解石、白云石矿物的含量。
2.白云石的技术条件
适用于冶金及耐火材料制品的白云石,产品块度划分为下列五种规格:0~5mm;最大不大于6mm,大于5mm的不大于5%:5~20mm;最小不小于3mm,小于5mm的不大于10%,最大不大于25mm,大于20mm得不大于5%;10~40mm:最小不小于8mm,小于10mm的不大于10%,最大不大于45mm,大于40mm的不大于5%;40~80mm:最小不小于30mm,小于40mm的不大于10%,最大不大于mm大于80mm的不大于10%,30~mm;最小不小于20mm,小于30mm的不大于10%,最大不大于mm,大于mm的不大于10%。此外,白云石不应混有泥土及其他杂质。
3.白云石的化学成分
白云石含MgO21.7%,Ca.4%。因白云石有时与滑石、菱镁矿、石灰石、石棉等伴生并夹有石英碎屑、*铁矿等,在开采的过程中又不可避免地带进黏土等物质,所以SIO2AI2O3和Fe2O3是白云石中的杂质。这些杂质均为易溶成分,在0C以上高温与白云石分解的产物CaO、MgO,尤其是CaO作用生成低熔点物质,影响制品的性能,降低白云石对炉渣的耐侵蚀性。
硅砖4.轻烧白云石与烧结白云石
(1)轻烧白云石
轻烧白云石又称带性白云石,由白云石原料在约0C爆烧而得。是采用二步煅烧法锻烧白云石时的第一阶段产品,轻烧白云石密度很低,只有1.45g/cm3左右,机械强度很小,气孔率和化学活性较高,极易吸水潮解生成Ca(OH)2和Mg(OH)2,使颗粒粉化,故不能直接用作制砖原料,可作为制取海水氢氧化钱的碱性反应剂;在炼钢时部分取代石灰作为造渣剂;经粉碎和高压成球后再经高温煅烧可制成更为致密的烧结白云石。
(1)烧结白云石
烧结白云石又称死烧白云石,硬烧白云石、白云石熟料。是将白云石在~C下锻烧所得的产品。获得此产品有两个途径:一是将天然矿石直接锻烧,即一步煅烧法;二是将轻烧白云石经粉碎和高压成球后再经高温煅烧,即二步煅烧法。白云石在~C下锻烧后,最大限度增大石灰、方镁石晶体尺寸,体积稳定,有抗水化性,不含或少含游离Cao.体积密度一般为3.0~3.4g/cm3。其化学成分CaO约25~60%,Mg~65%(或大于65%).Cao+Mgo共约90-97%。低熔物为铁铝酸四钙、铁酸二钙和铝酸三钙,总量约5~15%,优质者在5%以下。
烧结白云石可制成冶金自云石砂,用于修补平炉和电炉炉村;作焦油沥青白云石砖和白云石碳砖之主体原料。
5.合成镁质白云石
合成镁质白云石砂是用人工合成方法二步煅烧制成的。第一步是将优质萎镁矿、石灰岩原料,在0C以下低温轻烧,经轻烧后得到活性的MgO、CaO,然后充分消化CaO,再将石灰和轻烧镁石按MgO/CaO不同比例(一般按MgO/CaO=75*20*2)进行配料,共同细磨、陈化、混合成型、干燥、再经高温锻烧即得合成镁质白云石熟料。
合成镁质白云石含Mg%左右,Ca~25%,MgO+CaO的含量在95%以上,杂质总量小于3.5%,如果用浮选镁精矿为原料,则杂质总量更小,约2%左右见表2-.矿物组成主晶相是方镁石,其次是方钙石(CaO.熔点C),二者含量占90%以上,还有硅酸三钙及铁酸二钙、铁铝酸四钙等方钙石(CaO)均匀充填在方镁石晶间的空原内,有利于材质的抗水化性,此外,方镁石、方钙石均是高熔点矿物,结构中直接接触程度较高,其抗渣侵蚀性好。合成镁质白云石是铁质白云石碳砖的主体原料。