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熔铸镁铬砖

作者:admin 发布日期: 2020-06-05 二维码分享

熔粒再结合镁铬砖的缺点:由于其高温晶体间的直接结合程度不同,导致气孔率高,蚀损速度大。镁铬砖的熔铸品的蚀损速度,只有再结合品的1/2,所以熔铸镁铬砖成为有色金属冶炼用闪速炉、反应塔,沉淀池,渣线等使用条件特别苛刻部位的特种耐火材料。美国柯哈特Carhart-104,日本的MAC-EC,法国的ER2082都属于这类产品。

1977年,我国洛阳耐火材料研究所和青岛耐火厂曾共同试制熔铸镁铬砖,国家“七五”攻关期间,熔铸镁铬砖又列项,由洛耐院和洛阳耐火厂共同开发以解决铜冶炼用耐火材料国产化问题,1996年通过鉴定。

尽管熔铸镁铬砖,有优异的抗渣性和耐高温性能,但是其生产工艺复杂、成本高,而且热稳定性差,所以不利于推广。现在世界上,只有少数几家公司能够生产。

实际上,在钢铁和有色金属工业中应用得到.广泛的是以电熔或烧结合成的方镁石砂、铬矿砂、镁铬砂经配料制成的再结合品。

熔铸镁铬砖的生产工艺难点是熔化温度和浇铸温度都很高,难以控制高温(2350-1450)降温速度,制品发生大量裂纹和大量缩孔,合格率极低。

铬的..来源是铬铁矿,实际上它是6种尖晶石组成的混合晶体,一般化学式可表示为(Mg、Fe)O·(Cr、Al、Fe)2O3,SiO2和CaO是有害杂质,Fe2O3无特殊限制,这是因为SiO2与铬铁矿中的Fe2O3形成铁橄榄石(FeSiO4)熔点很低,它在砖的结构中使硅酸盐层代替高耐火相晶体间的直接结合,破坏产品的高温性能,SiO2还与MgO生成硅酸盐液相,也降低产品的抗侵蚀能力。

由于铬铁矿的成分复杂,其矿物组成也比较复杂,例如:方镁石、(铝)尖晶石、铬尖晶石、铁尖晶石等固溶体、钙橄榄石、镁橄榄石、铁铝酸四钙、硅酸盐相等,所以在熔铸镁铬砖制造中,可以产生很多具有不同产品特性的配方,有的成为发明..。

电弧炉熔化浇铸退火

(1)熔化温度为2500以上。镁铬砖的主要矿物组成是方镁石、氧化铬以及镁、铝、铁等尖晶石形成的固溶体,这些矿物的熔点比较高,所以熔制镁铬砖的电炉变压器,须大功率才行,一般是1800-3000kV·A电气参数,电压120-320V,电流4000-8000A,而电炉衬由自料构成,因为只有电炉的中心部位,才能熔为液体,其化学反应式如下:

MgO+(Mg·Fe)O·(Cr·Al·Fe)2O3MgO+MgCr2O4+MgAl2O4+FeCr2O4+FeAl2O4+硅酸盐+……

(2)熔化制度。用氧化法,因为铬铁在氧化时,体积变化很大,850以后膨胀,1400以上收缩,所以为防止埋弧熔化,产生过多的合金,强调用氧化法,明弧操作,弧长应达到50mm左右。

(3)浇注:浇注温度2300,先将石墨模型连同冒口放入已用氧化铝填平的保温箱中(前苏联用硅藻土),然后进行浇注,由于镁铬砖的液态变固态的收缩量很大(约30%,AZS约20%),所以产品都采用无缩孔浇注法,不进行补浇,有的提出用铸铁模型浇注也可。

(4)退火。浇注后盖上保温材料,在保温箱放置25天左右,即可出箱检验及进行加工。

有的..提出,用液体冷却的铜模型,一边浇注,一边加入自料冷块,比例是液7:块1,浇毕停3min即可拆模,铸件再埋入氧化铝粉中退火。

应该指出,使用熔铸镁铬砖,必须有非常好的水冷技术,稳定其使用温度,才会收到令人满意的效果。熔铸镁铬砖过去用于炼钢的电炉LD转炉及LF精炼炉等热区渣线及热负荷.强烈的部位,现在这些部位的材料已被MgO-C砖代替,但对于(炉外)精炼炉,.抗侵蚀的材料,仍是熔铸镁铬砖。有色冶炼(铜镍锌铅锡等)的炉子,有液态沸腾炉、闪速炉、旋涡炉等,闪速炉喷射加料的速度是130m/s,而有色金属原料的特点是含渣量高(达99%),虽然限定的冶炼温度不超过12501300,但渣与炉衬材料的反应侵蚀是.严重的,只有用镁铬砖作为炉衬情况才有好转,实际上,在钢铁和有色金属工业中,应用得.广泛的是以电熔或烧结法合成的直接结合镁铬砖,共烧结镁铬砖,熔粒再结合镁铬砖,以及镁铝铬尖晶石砖等,多种再结合制品,和我国拥有自主知识产权的整个炉衬的优化配置,才有效的提高了炉子的寿命和各种经济技术指标,现在它已经取代了熔铸镁铬砖。

由于Cr6+环境和健康有危险,铜工业已逐渐以尖晶石耐火材料,有效的代替了含铬型耐火材料。实际上,现在对使用含Cr6+耐火材料进行预处理的技术是可行的,不至于对环境造成危害,所以含铬耐火材料仍可以继续使用,氧化铬(Cr2O3)的Cr离子为3价,没有毒性,但由于使用环境的不同,有可能变为有害的6价铬,向6价铬的转变是一种氧化反应,6价铬的生成有3个条件:(1)炉内必须是氧化气氛:(2)必须有碱存在;(3)温度必须在1200以下。

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