尖晶石是自然界中少有的一种矿物质,必须靠人工合成才能制的。将原料按一定比例配比,混炼压球成型(加入适量纸浆)。经特质电熔炉高温熔炼,在熔炼过程中,保持微还原状态,防止FeO氧化成Fe2O3,防止出现单质Fe,经自然冷却后而制得的铁铝尖晶石砂。其在显微镜下显示无晶界得均匀大晶体(占95%),类似玻璃态物质。加工成铁铝尖晶石砖后,主要应用于大型水泥回转窑,替代目前水泥窑使用的铬砖,无Cr6+污染。延长了炉衬砖使用寿命(镁铬砖10-12个月,铁铝尖晶石砖17-18个月),大大降低了耐火材料人力物力的消耗,减少了生产成本,完全实现了水泥窑无铬化生产,解决了铬污染公害。铁铝尖晶石代表了水泥回转窑新一代高性能无铬耐火材料。
尖晶石分类
合成尖晶石的两个主要方法是烧结法和电熔法。多数尖晶石材料是由高纯合成氧化铝和化学级氧化镁制成,即在竖窑烧结和在电弧炉内电熔。
烧结尖晶石的优势是该工艺是一个连续的陶瓷化过程,控制窑中给料速度和均衡的温度分布,产生非常均匀的晶体尺寸为30-80μm及低气孔率(<3%)的产品。
电熔法销售尖晶石是有代表性的间歇操作,大浇注块需要延长冷却时间,浇注块的冷却导致显微结构的不均匀,由于冷却较快,外部的尖晶石晶体比里面的小,低熔点杂质集中在中心处,因此,需要对电熔尖晶石原料进行分选均化。