五種常見的鎂鉻磚的組成及應(yīng)用

鎂鉻磚是含MgO 55%~80%、鋼包用鎂碳磚Cr2O3 8%~20%的堿性耐火材料制品轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚電爐噴補(bǔ)料，轉(zhuǎn)爐用鎂碳磚以方鎂石、復(fù)合尖晶石及少量硅酸鹽相所構(gòu)成。復(fù)合尖晶石包括MgAl2O4、MgFe2O4、MgCr2O4和FeAl2O4等尖晶石固溶體。

鎂鉻磚在20世紀(jì)60年代以后由于原料純度和燒成溫度的提高而得到迅速發(fā)展，目前鎂鉻磚按生產(chǎn)方法的不同可分為普通磚、直接結(jié)合磚、共同燒結(jié)磚、再結(jié)合磚和熔鑄磚等。

(1) 普通鎂鉻磚

這是傳統(tǒng)產(chǎn)品，以鉻礦做粗顆粒，鎂砂做細(xì)粉?；蛘呤莾煞N材料采用級配顆粒組成，燒成溫度一般為1550?1600℃。這種磚的顯微結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為鉻礦顆粒和方鎂石之間很少直接結(jié)合，多為硅酸鹽(CMS)膠結(jié)或裂隙隔離;方鎂石中脫溶相少，基質(zhì)中很少直接結(jié)合，這種磚的力學(xué)性能差，抗渣蝕性能差。

(2) 直接結(jié)合鎂鉻磚

直接結(jié)合鎂鉻磚是在普通鎂鉻磚的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，其生產(chǎn)特點主要有兩點，一是采用較純的原料，二是采用較高的燒成溫度。所謂的直接結(jié)合是指磚中鉻礦顆粒與方鎂石之間有較多的直接接觸，因為原料中SiO2較少(控制在1%?25%以下)，硅酸鹽生成量少，通過高溫?zé)墒侄问构杷猁}擠壓到固相顆粒的角落里。 從而提高固相的直接結(jié)合。

直接結(jié)合鎂鉻磚由于直接結(jié)合程度高，從而使磚具有較高的高溫強(qiáng)度、抗渣性、抗侵蝕、耐沖刷、耐腐蝕及優(yōu)良的熱震穩(wěn)定性和在1800℃下的體積穩(wěn)定性。

(3) 共同燒結(jié)的鎂鉻磚

這種制品生產(chǎn)工藝的特點是將按一定配比的鎂砂和鉻礦細(xì)粉的混合料高溫爐燒，實現(xiàn)生成二次尖晶石和鎂砂-鉻礦直接結(jié)合為目的的固相反應(yīng)，制取共同燒結(jié)料，用此料制造燒成制品或化學(xué)結(jié)合制品。

共同燒結(jié)鎂鉻磚的直接結(jié)合和顯微結(jié)構(gòu)的均一性較直接結(jié)合磚更好，方鎂石脫溶相和晶間二次尖晶石量更多，共同燒結(jié)鎂鉻磚具有一系列較直接結(jié)合磚更好的性能，尤以高溫強(qiáng)度、耐溫度急變性和抗渣性著稱。

共同燒結(jié)磚還可以分為兩個品種，一是全共同燒結(jié)磚，顆粒和細(xì)粉全系共同燒結(jié)料，無論是燒成或化學(xué)結(jié)合的其顯微結(jié)構(gòu)基本上是相似的;二是部分共同燒結(jié)磚，配料中有一部分，比如粗顆粒用共同燒結(jié)料，而細(xì)粉部分可用細(xì)鉻礦和鎂砂紙粉按一定比例混合配入磚中，這樣燒成的和化學(xué)結(jié)合的制品便在顯微結(jié)構(gòu)上有所差異。

(4) 再結(jié)合鎂鉻磚

以電熔法使鎂鉻混合粉料熔融，通過熔體析晶，形成顯微結(jié)構(gòu)相當(dāng)均勻的、以鎂鉻尖晶石和方鎂石混晶為主要相組成的原料，把這種電熔鎂鉻料粉碎成一定顆粒粒度，混合成型，經(jīng)燒成以制備再結(jié)合磚，或直接用做化學(xué)結(jié)臺磚。

再結(jié)合磚的顯微結(jié)構(gòu)特征是高度的直接結(jié)合和含有大量的尖晶石脫溶相：含有大量脫溶相的基晶，從本質(zhì)上改變了方鎂石的物理化學(xué)性質(zhì)，如降低熱膨脹系數(shù)、提高抗熱震性，改善對酸-堿性渣侵蝕的抵抗能力。再結(jié)合磚有同熔鑄磚使用效果相似的性狀，但有比熔鑄磚更好的耐溫度急變性和更均勻的顯微結(jié)構(gòu)。

再結(jié)合鎂鉻磚為氣孔分布均勻地細(xì)?；|(zhì)，并具有微小裂紋，對溫度急變的敏感性優(yōu)于熔鑄轉(zhuǎn)。制品高溫性能介于熔鑄磚和直接結(jié)合磚之間。

(5) 熔鑄鎂鉻磚

把鎂砂和鉻礦混合物置于電弧爐內(nèi)完全熔融，然后將熔體注入耐火鑄模內(nèi)鑄造成型。在凝固過程中生成穩(wěn)定的方鎂石和尖晶石晶相，同時形成細(xì)致的結(jié)晶組織，所以熔鑄鎂鉻磚具有優(yōu)異的高溫強(qiáng)度和抗渣蝕性