孟 超 孟庆新 李晓龙 蔡翔宇 高文科 陈秋阳

河南科技大学材料科学与工程学院 河南洛阳471003

天然镁橄榄石在自然界有着广泛的分布和丰富的蕴藏，一般都是和铁橄榄石伴生的，主要矿物相是橄榄石（（Mg，Fe）2SiO4），还有滑石、蛇纹石等［1－2］。由于铁橄榄石的熔点（1 205℃）远低于镁橄榄石的，因此铁橄榄石的存在降低了镁橄榄石的高温性能。然而，由于镁橄榄石的热导率仅为方镁石的1／4～1／3，故比较适合于开发新型的碱性隔热耐火原料，从而作为对铝硅系隔热耐火原料的补充［3－4］。袁广亮等［5］曾以天然镁橄榄石为原料，开发出了轻质镁橄榄石砖。郑连营等［6］也利用天然镁橄榄石砂和镁砂为原料，开发出了玻璃窑用轻质镁橄榄石砖。

本工作中，以河南西峡出产的天然镁橄榄石为主要起始物料，分别以菱镁矿和无烟煤为MgO源和造孔剂，充分湿磨后压制成型并在不同的温度下煅烧，分别研究了转速、煅烧温度和无烟煤加入量对物料的物相组成和性能的影响，并初步探讨了其在轻质耐火浇注料中的应用。

1 轻质原料的制备

1.1 原料

试验用原料有：天然镁橄榄石细粉，粒度≤0.045 mm（320目），其化学组成与物相组成分别如表1和图1所示，与有关文献［7］报道一致；菱镁矿细粉，w（MgCO3）＝96%，粒度≤0.045 mm（320目）；无烟煤细粉，粒度≤0.074 mm（200目）。

表1 天然镁橄榄石的化学组成

图1 天然镁橄榄石的XRD图谱

1.2 试样制备

为使镁橄榄石原矿中的滑石和蛇纹石等物相在高温下都能够转变为镁橄榄石，根据天然镁橄榄石和菱镁矿的化学组成以及镁橄榄石的理论化学组成，计算得出在每千克的天然镁橄榄石粉中应加入菱镁矿细粉220 g。……