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當(dāng)前，球式熱風(fēng)爐在我國小劃高爐上的應(yīng)用已經(jīng)取得了成功的經(jīng)驗。為力求大幅度延長現(xiàn)有球式熱風(fēng)爐的服役周期，問時也考慮到為今后適應(yīng)中型乃至更大高爐的技術(shù)要求創(chuàng)造條件。從而，提高耐火球質(zhì)量，我公司研制了新型的耐火球—鎂鋁耐火球。
1、原料
鎂鋁耐火球是指MgO85%左右，Al2O3 5~10%、Cr2O3≤2.5以方鎂石為主要礦物成分，以鎂鋁尖晶石為主要結(jié)合成分的堿性耐火球。
為了使MgO與Al2O3在高溫?zé)蛇^程中生成的鎂鋁尖品石與方鎂石能夠直接結(jié)合，從 而充分體現(xiàn)鎂鋁尖晶石的作用，顯示出鎂鋁耐火球耐高溫、抗熱浪、耐浸蝕優(yōu)異性，必須選用MgO含量﹥90%的優(yōu)質(zhì)鎂砂作為原料。對高鋁熟料而言，為了減少雜質(zhì)成分帶入鎂鋁共磨粉中，應(yīng)選用Al2O3＞85%的高鋁熟料，其中CaO成分盡量少。
2、粒度要求
由于耐火球的外形尺寸較小，粗顆位的粒徑過大，易出現(xiàn)偏析，影響氣孔韋的穩(wěn)定，同時球體表而也易出現(xiàn)麻面，尤其當(dāng)鎂砂死燒不足時也會引起球坯氣孔坯的增大，粒度組成不合理，無論偏粗或偏細(xì)均會直接影響氣孔率的增大。
細(xì)粉的作用是填充粗顆粒的空隙，增大球坯的密實程度；另一方而是起燒結(jié)作用，細(xì)度愈細(xì)，越有利于燒結(jié)，有利于成品氣孔率的降低。
細(xì)度要求：0.085＞95%
鎂砂與高鋁礬土共同磨細(xì)的目的在于提高混合的均勻度和提高活性，為形成更多鎂鋁 尖晶石創(chuàng)造條件。
入磨的鎂砂和高鋁礬土的質(zhì)進(jìn)應(yīng)不低于粗顆粒料的質(zhì)量，應(yīng)盡量不用燒成廢品的殘料，以免細(xì)粉中易熔物增多，致使燒成品質(zhì)量降低。
3、干混合料配料比
根據(jù)大量試驗知，最佳配料的細(xì)粉濃度為35 %﹙指＜0.085mm純細(xì)粉﹚，但實際生產(chǎn)用的共磨粉中細(xì)粉粒度并非全部都小于0.085mm，而鎂砂粗顆粒的粒度也并不一定都大于0.085mm，因此需要作必要的調(diào)整計箅。經(jīng)調(diào)整計算后的配料比為：粗顆粒料占 70 %，共磨細(xì)粉料占30%。
最佳細(xì)粉含量是坑充粗顆粒所需要的理想含量，此時可獲得最密實的成型體。細(xì)粉含量多于或少于最佳值都會引起成型耐火球密度的降低。
在成型過程中如發(fā)現(xiàn)成型體表面不光滑也可以適當(dāng)增一些細(xì)粉量，或者為增加細(xì)粉的燒結(jié)作用也可以適當(dāng)多加一些細(xì)粉，但細(xì)粉濃度應(yīng)不超過40%。
必須指出，成球體表面不光滑不僅與細(xì)粉濃度有關(guān)，而且也與濕碾料的質(zhì)量、成型壓力存關(guān)。如果由于成型壓力不足或濕碾料水分不當(dāng)而引起成型體表面不光滑，即使再增多細(xì)粉量，也不會苻多大改善。
如果生產(chǎn)上粗顆粒料或共磨細(xì)粉枓的粒度組成經(jīng)常波動，沒有一個穩(wěn)定數(shù)值，就可增加一些細(xì)粉含量來彌補(bǔ)這種不穩(wěn)定的不足。當(dāng)然，這對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定和成本的降低都是不利的。由此看出，在生產(chǎn)管理上使生產(chǎn)過程標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、制度化也是很重要的。
4、濕碾
4.1稱料
按濕碾設(shè)備的生產(chǎn)能力及選定的配料比進(jìn)行稱料，稱量誤差不得超過士2%。
4.2加料順序
首先投入粗顆粒料，其次投入紙漿結(jié)合劑，待二者混合均勻后再投入共磨細(xì)粉料繼續(xù)混合。
4.3混練時間為：15min。
4.4紙漿廢液結(jié)合劑加入量
紙漿廢液結(jié)合劑加入的目的在于使?jié)衲牒竽嗔暇哂幸欢ㄋ苄院徒Y(jié)合強(qiáng)度，這種結(jié)合強(qiáng) 度是隨著成型壓力的增大，球坯體積密度的增加而隨之增強(qiáng)。
球坯的結(jié)合強(qiáng)度與結(jié)合劑的性質(zhì)及其加人攝有關(guān)。在成型壓力一定的條下，結(jié)合劑加入過多或過少都會引起結(jié)合強(qiáng)度的降低。因此為了達(dá)到最俅的結(jié)合強(qiáng)度，必須使泥料具有成型壓力相適應(yīng)的合理加入量。
紙漿廢液的合理加入進(jìn)與成型壓力大小有關(guān)。成型壓力大應(yīng)少加，成型壓力小應(yīng)多加。在高壓成型條件下由于結(jié)合劑的加入量口了少些，一般不超過5% (比寬為1.2的紙漿廢液〉。
5、成型
成型壓力與體積密度的關(guān)系為廣選定一個合理的成型壓力，首先應(yīng)測出成型壓力與體積密度之間的相互關(guān)系。
6、燒成
鎂鋁耐火球所用原料——鎂砂、高鋁熟料和鋯英砂均為熟料。在煅燒原料時，已經(jīng)完成了各自的物理化學(xué)變化。鎂鋁耐火球在燒成過程屮，鎂砂中的MgO和高鋁熟料中的Al2O3將生成鎂鋁尖晶石，其生成溫度開始于800~1000，1200~1300℃生成速度加快，1500~1600℃生成率可達(dá)95%，接近完成。因此鎂鋁耐火球在燒成中的物理化學(xué)變化比較簡單，只不過有鎂鋁尖晶石生成以及再-次出現(xiàn)液相，發(fā)生溶解、析晶、結(jié)晶、晶體發(fā)育長 大等，最終試樣達(dá)到燒結(jié)。
鎂鋁耐火球若在倒焰窯中燒成時，諒高燒成溫度為1500~1580℃，保溫時間為 12~15h。窯內(nèi)保持弱氧化氣氛。
鎂鋁耐火球在窯內(nèi)應(yīng)采用硅磚搭架，在硅磚架與鎂鋁球坯間應(yīng)選用中性窯砂隔開， 以防燒成中相互反應(yīng)。
高壓成型的鎂鋁耐火球在氣孔率、耐壓強(qiáng)度、熱容 貴、導(dǎo)熱速率、熱穩(wěn)定性和荷重軟化溫度等性能都要比手工成型的（即低壓或中壓成球〉 鎂鋁耐火球要優(yōu)越的多。鎂鋁耐火球特別在耐高溫，抗熱謠，體積密度，蓄熱能力方 面更勝過砝質(zhì)球。因而球爐在向中型、大型化發(fā)展時鎂鋁球可以取代砝質(zhì)球。另外，鎂鋁 耐火球還具有以下特點(diǎn)。
①耐高溫，耐火度〉2000^在球床上段使用時，由于球爐操作不當(dāng)引起球床溫度 局部過高，此刻鎂鋁耐火球不會粘連。
②機(jī)械強(qiáng)度高鎂鋁耐火球在球床上部東復(fù)燒成時，其抗壓強(qiáng)度可提高2?3倍。 對受接觸應(yīng)力大的球體來說，堿性鎂鋁球則不會或可大大減少碎球現(xiàn)象所帶來的危害。
③荷重軟化溫度高，一般為≥1580℃球床上部凈高2m左右區(qū)間的操作溫度約為 1350~1400 ℃，鎂鋁耐火球在此高溫條件下長期工作是適宜的。
④體積密度大，一般波動2.89~3.03g/cm3，顯氣孔率在18左右，因而其熱容量大，蓄熱能力強(qiáng)，這有利于球爐蓄熱扣減少并穩(wěn)定周期風(fēng)溫的波動。
⑤導(dǎo)熱系數(shù)大傳熱速率大，有利于提高球床上部熱交換能力。
⑥熱穩(wěn)定性好鎂鋁耐火球若能在球爐上部使用，烘爐和清球時，不受操作溫度的嚴(yán)格限制，便于工人生產(chǎn)操作。
⑦抗渣性好鎂鋁堿性耐火球能抵抗高爐煤氣帶入的堿性粉塵的侵蝕，尤其對FeO、CaO等灰塵渣化的抵抗能力更強(qiáng)。
為了推進(jìn)球式熱風(fēng)爐技術(shù)的發(fā)展和升級應(yīng)用，我們相信鎂鋁耐火球在球爐中使用， 對發(fā)揮風(fēng)溫潛力，加長服役周期等方面會有顯著的技術(shù)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
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