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再结合(半再结合)镁铬砖

作者:admin 发布日期: 2019-10-21 二维码分享

再结合(半再结合)镁铬砖



通常,人们把由由电熔镁铬砂制作的镁铬砖称为再结合镁铬砖,而将加入部分电熔镁铬砂的制品称为半再结合镁铬砖。从显微结构高温晶相直接结合这一特点出发,再结合、半再结合镁铬砖是直接结合率更高的直接结合砖。

生产工艺要点

A原料

采用合成镁铬砂,是生产再结合、半再结合镁铬砖的基础。合成镁铬砂有烧结法和电熔法两种。由于电熔合成法生产工艺简单,熔融温度高,物相反应充分,气孔少,料的致密度高,在国内应用较广泛。采用电熔法生产镁铬砂,一般选用高纯原料:特级菱镁石、高纯轻烧MgO或重烧镁砂(灼减为零时MgO含量大于97%)和精选铬矿(杂质尽量低,SiO2含量小于1%)。为得到纯度高的电熔镁铬砂,也有在配料中加入Cr2O3的,奥地利某厂电熔合成铬矿的Cr2O3含量高达56%~80%

电熔合成镁铬砂,通常采用电弧炉。为了防止电极燃烧不完全,造成Fe2O3Cr2O3还原,应控制高电压长电弧作业,使电弧位于熔液面之上,即氧化法电熔。当Cr2O3Fe2O3含量高时,还原反应更易发生。标准YB/T132-1997规定了Cr2O3含量分别大于15%18%20%25%30%的电熔镁铬砂的理化性能,并强调在外观检查时,不允许夹杂铬铁合金,合金的存在往往是再结合镁铬砖烧成时产生开裂废品的重要原因。

博陶德(Bortand,1961)和格罗利尔-马罗恩(Grller-Baron,1963)曾报道过弧长和成品氧化态的关系。采用电弧炉熔化的材料,一般都得到还原的产品,但还原的程度有所不同;电弧越短,石墨电极与氧化物熔体越近,产品的还原程度越大;增大电压,电极与熔池液面之间的距离变大,电弧变长,产品的还原程度降低,可得到较为氧化的产品。观察同样组成的配料(55%MgO-45%德兰士瓦铬矿)同样冷却速率但弧长不同的电熔镁铬砂的显微结构,发现.重要的变化是尖晶石相的分布和游离金属的含量:在氧化的样品中,大多数尖晶石为散布的沉析包裹体;而在还原样品中,尖晶石主要呈现为大的自形或半自形晶体。图12-4为阿尔珀等1958年发表的MgO-德兰士瓦铬矿系统的假二元平衡图(德兰士瓦铬矿化学成分(%):MgO11.8,FeO 17.4,Fe2O3 8.9,Cr2O3 43.8,Al2O3 15.0,SiO2 3.2)。由图12-4可见,在共熔温度(2060),有多达60%的铬矿可进入方镁石晶格形成固溶体相。电熔镁铬矿的矿物组成为方镁石固溶体、铬尖晶石固溶体和镁橄榄石。表12-18列出了某厂几种电熔镁铬砂的化学成分。


合成镁铬砂,也可采用烧结法,以高纯轻烧MgO和铬精矿混磨、压球(压坯)、入高温油竖窑(回转窑)煅烧。烧结合成镁铬砂的颗粒体积密度低,显气孔率高,而且在当生产批量小时成本不合算,当Cr2O3含量高时,球坯在竖窑中易结坨、粘窑。

B配料

再结合镁铬砖,可用一种电熔镁铬砂作为原料,也可选用两种电熔镁铬砂制作。基质组分Cr2O3含量高,有利于提高基质部分的直接结合程度和增加二次尖晶石的数量,使制品的抗渣性和高温性能提高。

当需要制品有较高的的抗热震性时,可增加再结合镁铬砖配料中粗颗粒的比例,也可加入部分镁砂或铬矿,后者也就变成了半再结合镁铬砖的配料。随着电熔镁铬砂加入量的减少,制品的抗热震性提高,但密度、强度、抗渣性下降。

C混练、成型、干燥

再结合(半再结合)镁铬砖的混练、成型、干燥与镁砖相同。

D码砖与烧成

再结合(半再结合)镁铬砖的坯体密度高,一般大于3.30g/cm3,当制品的Cr2O3Fe2O3含量高或形状复杂、尺寸大时,易产生裂纹和黑(红)心废品,码砖密度应适当减小。

再结合镁铬砖应在尽可能高的温度下烧成,制品的致密度、高温强度、二次尖晶石数量都与烧成温度的提高有关。含Cr2O3 20%以上的再结合镁铬砖.好在1800~1850下超高温烧成;延长制品在高温区段的保温时间,控制较小的冷却速度,在氧化气氛(较高的氧分压)下烧成,会促使晶粒长大,使二次尖晶石的析出量增多,热稳定性改善,高温抗折强度提高,各项物理性能改善。

特性

再结合(半再结合)镁铬砖的纯度高,杂质(SiO2CaOFe2O3)含量少;显气孔率低,透气度小,体积密度高;高温强度大,体积稳定性好;显微结构特征为方镁石、方镁石固溶体、铬尖晶石固溶体的直接接触,硅酸盐相呈孤立分布。表12-19列出了再结合(半再结合)镁铬砖的性能,Q字者为国内某公司产品,其他为国外同类产品。表12-20是对普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、再结合(半再结合)镁铬砖主要性能及价格的定性比较。


用途

再结合(半再结合)镁铬砖广泛应用在冶金炉渣蚀.严重的部位,如炉外精炼装置AOD炉风眼区;RH炉真空室下部槽及浸渍管;VOD炉渣线;重有色冶金(铜、铅、锡、镍等)转炉风口区;闪速炉反应塔,沉淀池;阳极炉渣线,艾萨炉渣线,贫化电炉渣线及出渣口;碱性耐火材料窑炉高温带等

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