镁铝尖晶石砖的组成及发展历史

镁铝尖晶石砖的化学组成对其性能有重要影响。尖晶石的合适化学成分为8%~20%，氧化钙0.5% ~ 65%，氧化铁30.2%~8%，二氧化硅

发展历史:

从含MgO原料和AL2O3原料(煅烧氧化铝或铝矾土)合成镁铝尖晶石的研究早在20世纪30年代就开始了。1939用工业氧化铝和活性氧化铝合成镁铝尖晶石，用于制砖。四十年代发现在氧化镁中加入氧化铝粉可以提高其热震稳定性，其实就是镁砖结合镁铝尖晶石。当时这种镁砖主要用于水泥窑，但后来除了生产白水泥的窑外，都被镁铬耐火材料取代。

主要原因是:一是镁砂制造技术的发展提高了镁砂的纯度，低硅酸盐相含量的镁砂也具有良好的抗剥落性，因此不添加氧化铝也能生产出热震稳定性好的镁砖；二是国外优质铬铁矿资源丰富，生产的镁铬耐火材料具有良好的热震稳定性和抗侵蚀性。

由于我国缺乏优质铬铁矿资源，含镁铝尖晶石的镁砖(镁铝砖)从50年代开始研究。镁砖的基质中加入氧化铝或特级矾土，烧成时基质中形成镁铝尖晶石。用镁铝砖代替硅砖，提高了平炉炉顶寿命和平炉作业率。

虽然镁铝尖晶石耐火材料与镁铬砖相比，具有突出的抗渣性、抗剥落性和更好的抗蠕变性，但直到上世纪70年代，在欧美很少使用尖晶石作为原料生产碱性产品。20世纪70年代末，日本首先认识到镁铬砖与水泥熟料中的碱反应生成可溶性K2CrO4和(K，Na)Cr(SO4)2，对人体健康有害(铬污染)。其次，日本也发现普通镁铬砖在现代水泥界窑的过渡带和烧成带前端使用寿命并不理想。因此，日本在1976年开始在水泥工业中使用尖晶石耐火材料。

70年代末许多国家在水泥窑推广尖晶石耐火材料的另一个重要原因是水泥窑燃料由烧油改为烧煤，窑内气氛不稳定，窑衬中铁的价态会发生变化，存在体积效应，导致窑衬气孔率增加，结构弱化，容易损坏。含铁量低的镁铝尖晶石产品可以避免这种现象。

高纯烧结尖晶石的生产开始于1980左右。它使尖晶石耐火材料的价格低于电熔尖晶石；由于原料纯净，尖晶石耐火材料的性能也有所提高。它不仅用于水泥回转窑，还用于玻璃窑蓄热室、平顶和钢包内衬，取得了良好的效果。镁铝尖晶石的消耗量在增加。

80年代后期，我国也对尖晶石的合成进行了大量的研究和试制。特别是针对我国丰富的优质菱镁矿和铝土矿资源，开发了铝矾土基尖晶石并用于钢衬砖和浇注料中，取得了一定的成果。目前，我国也在大力加强多种高科技尖晶石原料和产品的研究和生产。