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直接结合镁铬砖

  • 分类: 水泥厂耐火材料
    品牌: 荣盛耐材
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直接结合镁砖是在硅酸盐结合镁铬砖的基础上,尽可能降低原料中杂质(尤其是SiO2和CaO的含量)的含量,即采用杂质含量较低的铬精矿和较纯的镁砂为原料制备而成的镁铬砖。由于砖中的杂质含量低,故多采用高温烧成(烧成温度通常在1700℃以上)。由于采用了纯度较高的原料,因此砖中的硅酸盐结合相数量减少,杂质含量少,耐火物晶粒之间多呈直接接触,故称之为直接结合镁铬砖。

直接结合镁铬砖基质中的主晶相仍为粒状方镁石,其晶内亦包含有大量的尖晶石脱溶相(方镁石晶粒内的白色析出物),其次有少量的复合尖晶石(白色)和灰白色薄膜状硅酸盐相填充于方镁石晶间。主晶相方镁石主要通过方镁石-方镁石、方镁石-铬矿(复合尖晶石)结合在一起,即晶粒间以直接结合为主;另一部分则通过少量的硅酸盐相薄膜胶结在一起。直接结合的显微结构特点显著提高了该种镁铬砖的高温性能、抗侵蚀与抗冲刷,使其成为目前应用较普遍的一种镁铬砖。直接结合镁铬砖在有色冶炼炉、水泥窑等使用条件苛刻的部位均得到了广泛应用。

硅酸盐结合镁铬砖又称普通镁铬砖。这种砖是由杂质(主要是SiO2与CaO)含量较高的铬矿与镁砂制成的,烧成温度不高,在1550℃左右。其显微结构特点为:耐火物晶粒之间由熔点或软化点低的硅酸盐相结合在一起,故称之为硅酸盐结合镁铬砖。

灰色颗粒为镁砂,白色的中颗粒为铬矿。在图3-lb中,白色颗粒为铬矿,灰色浑圆状颗粒为镁砂,由于该硅酸盐结合镁铬砖烧成温度高,大于1580℃,因此,镁砂颗粒内包含有大量的尖晶石脱溶相。硅酸盐结合镁铬砖的基质中主晶相为粒状方镁石,镁砂和铬矿颗粒间或各自颗粒间则多以灰白色薄膜状硅酸盐(CMS)胶结相或为气孔所隔离,其次有少量的复合尖晶石(白色)填充于方镁石晶间,但直接结合程度很低。基质为较致密的网络状结构,气孔多为条状,少部分呈封闭趋势。由于硅酸盐结合的显微结构特征不利于普通镁铬耐火制品的高温力学性能和抗化学侵蚀性能,因此硅酸盐结合镁铬 砖通常用于对性能要求不苛刻的部位。  

镁铬砖分为,普通镁铬砖,直接结合镁铬砖,半结合镁铬砖,电熔镁铬砖,电熔半结合镁铬砖,免烧镁铬砖,而镁铬砖与直接结合镁铬砖的区别在于1:含镁砂(原料)的纯度2:烧结温度,普通镁铬砖烧结温度在1550℃~1600℃,直接镁铬砖烧结温度在1700℃以上,因其在1700℃以上时,镁铬砖显微结构发生变化,方镁石与铬矿石直接结合,所以称为直接结合镁铬砖。直接结合镁铬砖各方面性能均优于普通镁铬砖。  

生产工艺的不同使得镁铬材料的结构存在明显差异,进而影响镁铬砖的性能。例如,直接结合镁铬砖热震稳定性好,电熔再结合镁铬砖的抗侵蚀性能强,半再结合镁铬砖的性能介于两者之间。为此,本部分将详细讨论生产工艺对镁铬砖性能的影响。

2.1组织结构性能 不同工艺的镁铬耐火材料的气孔率和体积密度差异较大,气 孔率变化规律如下:硅酸盐结合镁铬耐火材料(T) >直接结合镁铬耐火材料(C)>半再结合镁铬耐火材料(B)>电熔再结合镁铬耐火材料(D);体积密度则呈相反趋势。这主要是由工艺不同引起 的,优质镁铬砖(电熔再结合镁铬砖、 半再结合镁铬砖和直接结合镁铬砖) 由于其生产原料纯度、成型压力高、 烧成温度高,因此制品的结构致密,气孔率低,体积密度大。由此可见,生产工艺对耐火材料性能影响很大。

2.2热态强度 不同工艺的镁铬耐火材料高温强度变化规律如下:硅酸盐结合镁铬耐火材料;直接结合镁铬耐火材料半再结合镁铬耐火材料电熔再结合镁铬耐火材料。由于高温抗折强度主要代表了砖中各矿物的结合情况,这说明电熔再结合镁铬砖的结合强度最大,因而高温下其抗侵蚀冲刷能力最好。

2.3热震稳定性 采用1100℃,风冷1次后的残存强度百分率比较各种镁铬砖的热震稳定性,不同生产工艺镁铬砖中普通镁铬砖的热震稳定性最好,半再结合镁铬砖和直接结合镁铬砖次之,电熔再结合镁铬砖最差。

2.4 抗渣性 由于晶间尖晶石是从硅酸盐液相中析出的,因此少量SiO2的存在对晶间尖晶石形成有利。但SiO2含量多了,液相量会显著増加,从而降低镁铬砖高温强度并有助于外来熔体沿液相渠道的渗人,使侵蚀加剧。CaO含量高了,会显著降低出现液相的温度,对高温强度与抗侵蚀不利,特别是在镁铬砖中Al2O3与 Fe2O3含量高时更为显著。因此,在制作优质镁铬砖时,应尽量选用SiO2、CaO、Fe2O3(FeO)含量低,而Cr2O3、Al2O3含量高的铬矿为原料。

  

 

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