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提高电熔镁砂的电学物理性能有哪些途径?

发表时间:2023-02-14 访问量:61710

电熔镁砂是生产碱性耐火材料不可或缺的原材料之一,在电熔镁砂(电熔氧化镁)的生产过程中,提高电熔凝氧化镁的电学物理性能的方法一般可采取下列四种途径。

1、熔炼过程中控制原料的化学组成

氧化镁原料中的杂质如氧化铁、氧化铬、二氧化锰、氧化钛、氧化铝、氧化硅、氧化钙等杂质对电熔凝氧化镁的电学物理性质有重大的影响。FeO、Fe2O3、MnO2、TiO2、Al2O3、CaO会降低电熔凝氧化镁的绝缘电阻,或增大电熔凝氧化镁的泄漏电流,因而各国对电熔凝氧化镁中这些杂质的含量提出一定的要求。据报道,Al2O3由于会同氧化镁形成高导电性能的尖晶石,使氧化镁的介电性能变坏;CaO和SiO2若能形成玻璃相存在,在本质上不会引起电熔凝氧化镁电学物理性能的改变,但CaO超过一定的限量,会增加电熔凝氧化镁的水化性,也会降低电熔凝氧化镁的绝缘电阻值,因而也是应该加以限制的;氧化铁在电熔凝氧化镁中的存在对电熔凝氧化镁电学物理性质的影响,氧化铁在电熔凝氧化镁中的存在形式对电熔凝氧化镁的电学物理性质如电阻,泄露电流有重大影响,铁若以亚铁形式存在,无疑会使电熔凝氧化镁的绝缘电阻降低,泄露电流值增大,若铁以高价铁的某些复合物形式存在于电熔凝氧化镁中,相反也会使电熔凝氧化镁电学物理性质变好,如电绝缘阻增大,泄露电流值降低。

2、对电熔凝氧化镁产品进行磁选

在电熔凝氧化镁块经过破碎加工的过程中,不可避免地会带入部分机械金属杂质,也可能在氧化镁中本身含有镁富氏体等磁体物质。这些有害杂质,可通过磁选加以除去,磁选中一般应采用两段磁选法。

3、电熔凝氧化镁砂的煅烧热处理

电熔凝氧化镁砂晶粒的表面状况决定着它的水化程度。晶粒表面的缺陷、裂纹、损伤、擦痕等使晶体的比表面积增大,从而提高了氧化镁的吸湿性,降低绝缘电阻值。通过对镁砂的热处理,可以改善镁砂的吸水性。

镁砂通过热处理后,它的防吸湿性可以得到改善,因此,这一措施可以改善电熔凝氧化镁砂的电性能质量。通过对电熔凝氧化镁砂的热处理,不仅可以改善镁砂的表面状况,而且可以除去电熔过程中进入电熔凝氧化镁中的碳。据有关工厂的测试,电弧炉带入熔体的碳量比感应炉多2〜7倍,在氧化气氛下进行热处理可以除去碳,同时也可以改变电熔凝氧化镁中铁的价态,即使铁由还原态变成氧化态,可使晶形发生改变,因而可使原电熔凝氧化镁的热态绝缘电阻增大。据报道,在还原性气氛中进行热处理,可促进硅酸盐蒸发,在真空中进行热处理,可除去氯化物、硫的化合物、碳和某些硅酸盐,或者使它们向另一状态改变。这些都有利于提高镁砂的质量。

4、加入添加剂

在电熔凝氧化镁生产过程中,为了提高氧化镁的电学物理性质,往往在电熔氧化镁中加入某些添加剂。据报道,可加入的添加剂有层状硅酸盐、硼和铝的氧化物、稀土金属氧化物、氧化钡等。加入添加剂的作用是促使氧化镁质点致密化,有的添加剂质点可进入氧化镁晶格,降低晶体空穴的浓度,阻碍空穴导电,使氧化镁砂的导电率降低。

在电熔凝氧化镁中加入添加剂的方法有两种,一种是熔融加入法,把添加剂按一定的比例加入原料氧化镁中进行电熔,在熔体中引入了添加剂;另一种方法是在电熔镁砂中直接机械混入添加剂微粒,通过拌和混匀获得产品,或者用有机硅化物处理电熔氧化镁砂制得憎水性电熔氧化镁砂。


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