2．鎂鉻磚的性能
鎂鉻磚是一種含三氧化二鉻的鎂質(zhì)耐火材料，氧化鉻通過(guò)固熔於方鎂石和形成低膨脹的鎂鉻尖晶石，可增大液相對(duì)耐火相的潤(rùn)溼角，提高直接結(jié)合程度，生成理想的方鎂石-鎂鉻尖晶石-微裂紋複合結(jié)構(gòu)，使鎂鉻質(zhì)材料具有良好的荷重軟化溫度、高溫強(qiáng)度、抗侵蝕性、熱震穩(wěn)定性、較低的導(dǎo)熱率和較好的掛窯皮性。鎂鉻磚在現(xiàn)有的燒成帶耐火材料中具有最高的性能/價(jià)格比值，並由此成為一種被廣(guǎng)泛使用的耐火材料。
不同品種的鎂鉻磚由於成分和工藝的不同，組織結(jié)構(gòu)差異，其性能也不同。表1 列出了幾種鎂鉻磚的典型性能。
表1 幾種鎂鉻磚的典型性能
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磚種 |
化學(xué)成分% |
顯氣 孔率 % |
常溫耐 壓強(qiáng)度 kg/cm2 |
高溫抗折強(qiáng)度 kg/cm2 (1480℃) |
|||||
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MgO |
Cr2O3 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
SiO2 |
CaO |
||||
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直接結(jié)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℃) |
|
半再結(jié)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 |
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再結(jié)合 |
64.4 |
20.8 |
6.5 |
6.5 |
1.2 |
0.6 |
11.9 |
1080 |
130 |
3．RH爐用無(wú)鉻耐火材料的開(kāi)發(fā)
無(wú)鉻耐火材料自上世紀(jì)80年代以來(lái)，一直處在研究開(kāi)發(fā)和改進(jìn)中。無(wú)鉻耐火材料開(kāi)發(fā)主要是在研究鎂鋯質(zhì)、鎂尖晶石質(zhì)、鎂尖晶石鈦質(zhì)和鎂尖晶石鋯質(zhì)4種典型的材料。其中由於氧化鋯具有優(yōu)異的高溫性能和化學(xué)惰性，含鋯質(zhì)的耐火材料成為研究的熱門(mén)。
鎂鋯耐火材料目前國(guó)內(nèi)研究很少，有些研究也主要是在研究鎂鋯澆注料，鎂鋯磚的研究和應(yīng)用在玻璃窯爐，對(duì)RH爐用鎂鋯磚的研究尚在起步階段。在國(guó)外(如日本)可能有成功的研究而沒有進(jìn)行報(bào)導(dǎo)。
含鋯鎂尖晶石磚是在尖晶石中添加ZrO2(特別是細(xì)粉)後，磚的組織緻密，高溫強(qiáng)度高，體積穩(wěn)定性好，使這種磚兼有耐蝕性、耐結(jié)構(gòu)剝落性及物料附著性(俗稱(chēng)掛窯皮)，但熱導(dǎo)率高使得窯體溫度升高，目前研究也處在改進(jìn)研究中。
鈦鋯剛玉質(zhì)耐火材料採用A1?sub>2O3-ZrO2-TiO2和A12O3-ZrO2-TiO2-SiO2 原料生產(chǎn)滑板或者在高鋁質(zhì)或鋁碳質(zhì)上下水口磚中配入一定數(shù)量的AZT或者AZTS可以進(jìn)一步改變其性質(zhì)，生產(chǎn)出具有較高強(qiáng)度和優(yōu)異抗侵蝕性能的水口，而且抗熱震性不下降，從而提高其使用壽命。AZT 原料是經(jīng)過(guò)電熔法或燒結(jié)法製得，熔融AZT 退火溫度的高低直接影響礦物組成，當(dāng)在1400℃退火時(shí)，TiO2幾乎都生成Al2O3•TiO2，因而其熱膨脹係數(shù)非常低。燒結(jié)AZTS比熔融AZT的熱膨脹係數(shù)還低，成本也低。AZTS是由m-ZrO2、莫來(lái)石、Al2O3•TiO2和剛玉組成，具有比熔融AZT或AZS 材料低得多的熱膨脹係數(shù)。
A12TiO5複合材料雖然具有接近於零的熱膨脹係數(shù)、低的導(dǎo)熱係數(shù)、高熔點(diǎn)、抗熱震性和抗熱衝擊性能好等特性，但同時(shí)該材料也存在著兩(liǎng)大致命弱點(diǎn)：一是晶體在各個(gè)晶軸方向上的差異很大，導(dǎo)致在冷卻時(shí)產(chǎn)生大量微裂紋，機(jī)械強(qiáng)度很低；二是在800～1300℃易分解成金紅石和剛玉相，失去了Al2TiO5的優(yōu)良性能，因而大大限制了這種材料的推廣(guǎng)應(yīng)用。
——本文摘自“制鋼參考網(wǎng)”
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