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鉻磚
來源:互聯網

鉻礦制成的三氧化二鉻的含量大于30%的耐火材料。為了提高磚的高溫性能,一般在料中加入10%以上的鎂砂。

介紹

鉻磚屬于中性磚,高溫下與酸性和堿性耐火材料的作用都很弱,它的荷重軟化溫度和抗熱震性都低于鎂鉻磚。主要用于高溫下酸性和堿性耐火材料的隔離層,也用于有色冶煉爐的爐襯,但不宜用于直接與鐵水接觸而氣氛又變化頻繁的地方。

氧化鉻磚(以下簡稱為鉻磚)最早在有色冶金爐、煤氣渣化爐上使用,具有優良的抗爐外煉鋼渣、有色冶煉渣、煤氣化爐渣和各種玻璃液的侵蝕能力。近10年來,這種耐火材料在玻璃熔窯上開始得到應用,但僅局限于深色瓶罐玻璃熔窯或無堿玻璃纖維熔窯,且主要用在玻璃熔窯的高溫部位,如上層池壁、小爐口、流液洞、加料口等處,由于它能顯著延長窯齡,因此引起了玻璃界的普遍關注。

侵蝕影響因素

一、侵蝕溫度對侵蝕速率的影響:

鉻磚的受侵蝕速率隨侵蝕溫度的升高幾乎成線性增加,其原因有以下幾個方面:

(1)隨著溫度升高,玻璃液中小的群和硅氧絡合陰離子比例增加,加速了在玻璃液中的溶解速率。(2)溫度升高使玻璃液粘度下降,玻璃液自由體積增大,從而使運動平均自由程增加,擴散速率提高,加速了玻璃液對鉻磚的侵蝕。(3)當溫度上升到1550攝氏度時,在氣、固、液三相界面處氧化成,導致侵蝕速率迅速上升,界面處出現的黃綠色乳濁玻璃證明了這一點。

二、侵蝕時間對侵蝕速率的影響:

在內,隨著時間的延長,侵蝕速率迅速下降,5h后侵蝕速率下降趨緩,并逐步趨于穩定,而要達到恒定侵蝕速率則需要很長的時間。造成侵蝕速率如此變化的原因是:由于鉻磚中存在著許多連通氣孔,開始時玻璃液很容易沿著這些連通氣孔滲入鉻磚內部,導致侵蝕速率較大.隨著侵蝕時間的延長,鉻磚與玻璃液接觸界面附近致密化,連通氣孔消失,形成孤立分布的多孔結構。這種孤立氣孔有效阻隔了玻璃液向鉻磚內部的滲透,也有效防止了鉻磚表面顆粒的脫落,從而使侵蝕速率降低。

還原氣氛影響

對鉻磚物理性能的影響

低氧分壓抑制了被氧化為和六價鉻,從而抑制了蒸發一凝聚傳質,有利于高鉻磚的致密化燒結;同時形成鋁鉻固溶體,三價鋁離子置換三價鉻例子引起晶格畸變,也加速了致密化燒結過程;溫度升高,擴散加快,也有利于高鉻磚燒結。但隨著溫度升高至1550℃,此時CO對高鉻磚的還原起主導作用,被還原生成、和金屬鉻,不利于高鉻磚的燒成;而在空氣中燒成,氧分壓較高,不存在被還原的情況。

對鉻磚顯微結構的影響

燒結主要通過固體擴散傳質進行,從而有利于排除氣孔,氣孔最終圓化并聚集在晶粒周圍,氣孔貫通性差;而在空氣中燒成,氧分壓較高,三價鉻離子容易被氧化為四價和六價鉻離子,同時三氧化二鉻易揮發,形成以蒸發一凝聚為主的傳質方式,易造成晶間斷 裂,晶粒間連續性差,氣孔無法排除。

對鉻磚抗滲透性能的影響

隨著溫度升高,高鉻磚的顯氣孔率下降,體積密度增加,埋炭能顯著降低高鉻磚的燒成溫度和改善高鉻磚的顯微結構。氣孔微細化可能是提高高鉻磚抗滲透能力的一個重要途徑,能很大程度地阻止或降低熔渣的滲透,從而使高鉻磚的結構剝落降至最小,達到有效延長其使用壽命的作用。

參考資料 >

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