2.镁铬砖的性能
镁铬砖是一种含三氧化二铬的镁质耐火材料,氧化铬通过固熔于方镁石和形成低膨胀的镁铬尖晶石,可增大液相对耐火相的润湿角,提高直接结合程度,生成理想的方镁石-镁铬尖晶石-微裂纹复合结构,使镁铬质材料具有良好的荷重软化温度、高温强度、抗侵蚀性、热震稳定性、较低的导热率和较好的挂窑皮性。镁铬砖在现有的烧成带耐火材料中具有最高的性能/价格比值,并由此成为一种被广泛使用的耐火材料。
不同品种的镁铬砖由于成分和工艺的不同,组织结构差异,其性能也不同。表1 列出了几种镁铬砖的典型性能。
表1 几种镁铬砖的典型性能
砖种 |
化学成分% |
显气 孔率 % |
常温耐 压强度 kg/cm2 |
高温抗折强度 kg/cm2 (1480℃) |
|||||
MgO |
Cr2O3 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
SiO2 |
CaO |
||||
直接结合 |
71.3 58.9 |
16.9 18.8 |
6.2 13.0 |
2.8 6.0 |
1.3 2.0 |
1.0 0.8 |
16.1 13-18 |
820 600-1100 |
84 100-145 (1450℃) |
半再结合 |
66.1 53.4 |
18.7 27.2 |
7.8 6.8 |
4.7 10.5 |
1.3 1.3 |
1.3 0.8 |
13.1 14.3 |
1020 540 |
157(1400℃) 76 |
再结合 |
64.4 |
20.8 |
6.5 |
6.5 |
1.2 |
0.6 |
11.9 |
1080 |
130 |
3.RH炉用无铬耐火材料的开发
无铬耐火材料自上世纪80年代以来,一直处在研究开发和改进中。无铬耐火材料开发主要是在研究镁锆质、镁尖晶石质、镁尖晶石钛质和镁尖晶石锆质4种典型的材料。其中由于氧化锆具有优异的高温性能和化学惰性,含锆质的耐火材料成为研究的热门。
镁锆耐火材料目前国内研究很少,有些研究也主要是在研究镁锆浇注料,镁锆砖的研究和应用在玻璃窑炉,对RH炉用镁锆砖的研究尚在起步阶段。在国外(如日本)可能有成功的研究而没有进行报道。
含锆镁尖晶石砖是在尖晶石中添加ZrO2(特别是细粉)后,砖的组织致密,高温强度高,体积稳定性好,使这种砖兼有耐蚀性、耐结构剥落性及物料附着性(俗称挂窑皮),但热导率高使得窑体温度升高,目前研究也处在改进研究中。
钛锆刚玉质耐火材料采用A1?sub>2O3-ZrO2-TiO2和A12O3-ZrO2-TiO2-SiO2 原料生产滑板或者在高铝质或铝碳质上下水口砖中配入一定数量的AZT或者AZTS可以进一步改变其性质,生产出具有较高强度和优异抗侵蚀性能的水口,而且抗热震性不下降,从而提高其使用寿命。AZT 原料是经过电熔法或烧结法制得,熔融AZT 退火温度的高低直接影响矿物组成,当在1400℃退火时,TiO2几乎都生成Al2O3•TiO2,因而其热膨胀系数非常低。烧结AZTS比熔融AZT的热膨胀系数还低,成本也低。AZTS是由m-ZrO2、莫来石、Al2O3•TiO2和刚玉组成,具有比熔融AZT或AZS 材料低得多的热膨胀系数。
A12TiO5复合材料虽然具有接近于零的热膨胀系数、低的导热系数、高熔点、抗热震性和抗热冲击性能好等特性,但同时该材料也存在着两大致命弱点:一是晶体在各个晶轴方向上的差异很大,导致在冷却时产生大量微裂纹,机械强度很低;二是在800~1300℃易分解成金红石和刚玉相,失去了Al2TiO5的优良性能,因而大大限制了这种材料的推广应用。
——本文摘自“制钢参考网”