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耐火原材料——镁铬尖晶石

编辑:耐火浇注料   时间:2020-11-23    浏览:579   
     镁铬尖晶石砂是以氧化镁和三氧化二铬为原料经高温煅熔烧合成的尖晶石质耐火材料,也称镁铬砂。该原料在自然界存在很少,工业上是用烧结镁砂、轻烧氧化镁或菱镁石精矿粉与铬矿经人工合成的镁铬尖晶石砂。
(电熔镁铬砂)

     镁铬尖晶石砂为立方晶系,晶格常数为a=0.8316Å,呈黑色,密度为4.40?4.43g/cm3,莫氏硬度5.5,熔点23 50℃,折射率2.00,线膨胀系数(25?900℃)为(5.7?8.55)×10-6/℃,抗热震性好。化学组成为MgO20.96%,CrC O379.04%,人工合成的镁铬尖晶石,由于所用的铬矿原料成分比较复杂,都含有Al2O3、Fe2O3、FeC及MgO的多 种尖晶石矿物(MgO.Al2O3.MgO·Cr2O3,FeO·Cr2O3,FeO·Al2,FeO·Fe2O3等)组成的类质同相的置换。

     高铝砖耐火材料所用的铬矿属于铝铬铁矿(Mg·Fe)(Cr·Al)2O4型,一般含Cr2O3为30%?60%,Fe的氧化物(按Fe2O3) 含量要求在小于14%,SiO2、CaO等杂质含量尽量少,以减少铁铝酸四钙(C4AF)及铁尖晶石类低熔点矿物相的生成。 人工合成的镁铬尖晶石的矿物组成很复杂,其性能变化较大。

     镁铬尖晶石的人工合成方法是用菱镁矿精粉,轻烧氧化镁或烧结镁砂与铬铁矿为原料,按要求的配比加入,磨细 混勻、成球、高温煅烧而成,或经电熔合成镁铬尖晶石砂。

     (1)烧结法

     制造合成镁铬尖晶石砂用的原料有用菱镁矿精矿粉、轻烧氧化镁,海水镁砂,轻烧镁粉和铬精矿石。选择原料 时,MgO含量要高,SiO2、Al2O3、Fe2O3含量要低。结合我国情况可选用高纯轻烧氧化镁,SiO2含量应低于0. 5%,烧减小于2%。铬矿应精选,使SiO2含量降低到2.5%以下。合成镁铬尖晶石砂的质量与选用的初始原料及其纯 度、粒度、配比、成型、压力、煅烧温度等因素有关。各国合成镁铬砂的理化指标列于表1。


     表1烧结合成镁铬砂的理化性能
     
     (2)电熔法

     电熔镁铬尖晶石砂生产采用的电弧炉,其结构规格与电熔镁砂炉相似。生产工艺依据配料方式不同而有所不同。

     电熔镁铬尖晶石砂生产的几种配料方式如下:

     ①精选菱镁石和铬铁块料混合直接入炉;

     ②轻烧MgO,铬铁矿细粒,以卤水(MgCl2,MgSO4)为结合剂,混合压制成料坯或球料,干燥后入炉;

     ③轻烧MgO和铬铁矿粉不成型直接混合入炉;
 
     ④—定颗粒度的镁砂和铬铁矿均匀混合不成型直接入炉。


     合成镁铬尖晶石砂,多用于制造镁铬砖,由于其抗渣性强,用于炼钢电炉、氩氧精炼炉真空脱气等设备上,效果良好。

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