司超伟 郎杰夫 游杰刚 谭文东 佘以明

辽宁科技大学材料与冶金学院 辽宁鞍山114051

镁铁铝尖晶石砖的挂窑皮性和抗侵蚀性优异，热导率低，高温韧性好［1-2］，已成为新型干法水泥回转窑无铬化的最佳替代品。作为其原料的铁铝尖晶石主要依靠人工合成，常见的合成方法有烧结法［3-4］、电熔法［1，3］、高能球磨法［5-6］、反应等离子喷涂法［7］和熔盐法［8-10］等。烧结法对反应气氛和工艺控制要求很严，电熔法能耗大效率低［11］，反应等离子喷涂法受设备限制大，高能球磨法的最终产物控制难度大［12］；熔盐法具有合成温度低、工艺简单易控等优点，成为合成铁铝尖晶石的新趋势。

目前，对于熔盐法制备铁铝尖晶石的研究涉及温度、气氛［13］、原料（Al2O3和高铁铝土矿）［8］、还原剂［9，11］和工业级原料的研磨时间［10］等方面，但对于熔盐介质对合成铁铝尖晶石的影响缺乏系统的研究。

本工作中，以Fe2O3粉、Al2O3粉和石墨粉为主要原料，分别以NaCl、KCl、NaCl-Na2CO3和NaCl-KCl为熔盐介质，采用熔盐法合成铁铝尖晶石，研究了四种熔盐对合成铁铝尖晶石的影响。

1 试验

1．1 试验原料

试验采用的原料有：分析纯的Fe2O3粉、Al2O3粉、NaCl、KCl、NaCl-KCl（NaCl、KCl物质的量比为1∶1），NaCl-Na2CO3（NaCl、Na2CO3物质的量比为0．553∶0．447［14-15］）；d50＝60μm的石墨粉，其化学组成（w）为Fe2O30．75%，CaO 0．13%，MgO 0．13%，Al2O30．45%，SiO21．60%，C 96．50%。

1．2 试验步骤

将Fe2O3粉和Al2O3粉按n（FeO）∶n（Al2O3）＝1∶1配料，石墨粉按照反应方程式2Fe2O3（s）+C（s）4FeO（s）+CO2（g）中C的理论需要量的1．05倍配料。四种熔盐均按m（熔盐）∶m（Fe2O3+Al2O3）＝1∶1的比例配料，采用NaCl、KCl、NaCl-KCl、NaCl-Na2CO3不同熔盐制得的铁铝尖晶石粉体试样分别记为N、K、N-K和N-N。

配好的料先在玛瑙研钵中研磨混合均匀，然后置于带有盖子的刚玉方舟中，放入管式炉中，以20 mL·min-1流量通入高纯氮气，升温至1 000℃保温3 h，取出后在超声波清洗仪中以60℃的去离子水清洗，抽滤并冲洗5～8次后，在110℃干燥12 h，得到合成铁铝尖晶石粉。……