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鎂鉻耐火材料及其品種 | 技術(shù)前沿
01、前言概述
自1915年鎂鉻磚被生產(chǎn)出來以后，鎂鉻磚的生產(chǎn)用原料和工藝在不斷改進(jìn)，鎂鉻耐火制品的品種也日益豐富。生產(chǎn)鎂鉻磚用的原料有天然原料、合成原料以及工業(yè)氧化鉻與氧化鋁等。
天然原料如各種級(jí)別的燒結(jié)鎂砂、普通鉻礦以及雜質(zhì)含量低的鉻精礦。合成原料由較純菱鎂礦的輕燒料與鉻精礦經(jīng)細(xì)磨、混勻、壓坯，然后再高溫煅燒制得的共燒結(jié)料;由菱鎂礦與鉻礦經(jīng)電熔制得的電
熔鎂鉻料(也稱熔粒鎂鉻料);還有電熔鎂砂、電熔鎂鋁尖晶石等。合成料一般是雜質(zhì)含量低的原料。
將上述原料采用不同組合與配方可制成各種名目繁多的鎂鉻磚。
02、普通鎂鉻磚
普通鎂鉻磚由鎂砂與鉻礦制作，雜質(zhì)(CaO與SiO?)含量較多，燒成溫度不高，在1500℃左右。磚的顯微結(jié)構(gòu)是耐火物晶粒之間由熔點(diǎn)較低的硅酸鹽結(jié)合。
03、直接結(jié)合鎂鉻磚
直接結(jié)合鎂鉻磚是由較純鎂砂與鉻精礦制作，雜質(zhì)含量較低，磚的燒成溫度在1700℃以上。磚的顯微結(jié)構(gòu)是耐火物晶粒之間多呈直接接觸，因此，其高溫性能、抗侵蝕性與抗沖刷性都較普通鎂鉻磚好。
04、共燒結(jié)鎂鉻磚
共燒結(jié)鎂鉻磚的顆粒與細(xì)粉皆由合成共燒結(jié)鎂鉻料構(gòu)成，雜質(zhì)含量低，在1750℃以上燒成。磚的顯微結(jié)構(gòu)也是耐火物品粒之間多呈直接接觸;其化學(xué)成分、尖晶石分布皆均勻。因此，這種磚的抗侵蝕性等性能良好。
05、電熔(熔粒)再結(jié)合鎂鉻磚
電熔(熔粒)再結(jié)合鎂鉻磚的顆粒與細(xì)粉皆由電熔鎂鉻料構(gòu)成，在高溫下燒成。這種磚在耐磨、抗沖刷性方面甚好，但抗熱震性不如共燒結(jié)鎂鉻磚。
06、半再結(jié)合鎂鉻磚
國內(nèi)將由電熔鎂鉻料做顆粒，共燒結(jié)料做細(xì)粉的鎂鉻磚稱半再結(jié)合鎂鉻磚。嚴(yán)格說來，應(yīng)稱為熔粒-共燒結(jié)鎂鉻磚。具有共燒結(jié)鎂鉻磚與電熔再結(jié)合鎂鉻磚之間的一些優(yōu)異性能。
07、熔鑄鎂鉻磚
熔鑄鎂鉻磚是用鎂砂和鉻礦加入一定量外加劑，經(jīng)混合、壓坯與素?zé)?，破碎成塊進(jìn)電弧爐熔融，再注入模內(nèi)，退火后制得母磚，母磚經(jīng)切、磨等加工成所需要的磚型。
磚內(nèi)尖晶石與方鎂石晶粒之問的一些縫隙中有適量的低熔點(diǎn)硅酸鹽相。正如熔鑄AZS磚那樣，低熔點(diǎn)相對(duì)熔鑄冷凝過程中的熱應(yīng)力與體積效應(yīng)有緩解作用。這種磚耐磨，抗高溫熔體沖刷與侵蝕性好，導(dǎo)熱性好，但抗熱震性差，是專為連續(xù)式生產(chǎn)爐如閃速爐的關(guān)鍵部位研制的。
我國于1996年成功研制出熔鑄鎂鉻磚，該技術(shù)一直被法國與日本所壟斷。這種磚澆鑄溫度大約2350℃，在超高溫與高溫階段(2350～1450℃)冷卻速度難以控制，容易造成大量裂紋和縮孔，成品率極低。這種磚由于制作難度大，成品率低，現(xiàn)在多改用熔粒再結(jié)合鎂鉻磚與熔釉共燒結(jié)鎂鉻磚。
為了均衡耐火材料蝕損，達(dá)到最佳的爐襯壽命，有色金屬冶煉爐通常采用綜合砌爐，即不同部位砌不同材質(zhì)、不同品種與質(zhì)量的磚。
超高溫?zé)傻囊恍┐u砌在使用條件特別的部位，一般直接結(jié)合磚用于嚴(yán)酷性較次部位，硅酸鹽結(jié)合鎂鉻磚用于嚴(yán)酷性不大的部位。磚縫要選用合適的、較好的泥料。
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