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RH爐用耐火材料介紹(二)
  發(fā)布時(shí)間:2014年02月11日 點(diǎn)擊數(shù):

  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,氧化鉻通過固熔于方鎂石和形成低膨脹的鎂鉻尖晶石,可增大液相對(duì)耐火相的潤濕角,提高直接結(jié)合程度,生成理想的方鎂石-鎂鉻尖晶石-微裂紋復(fù)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,并由此成為一種被廣泛使用的耐火材料。
    不同品種的鎂鉻磚由于成分和工藝的不同,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 

 

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)

MgO

Cr2O3

Al2O3

Fe2O3

SiO2

CaO

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

再結(jié)合

64.4

20.8

6.5

6.5

1.2

0.6

11.9

1080

130

  3.RH爐用無鉻耐火材料的開發(fā)
  無鉻耐火材料自上世紀(jì)80年代以來,一直處在研究開發(fā)和改進(jìn)中。無鉻耐火材料開發(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。其中由于氧化鋯具有優(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。
  鎂鋯耐火材料目前國內(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。在國外(如日本)可能有成功的研究而沒有進(jìn)行報(bào)道。
  含鋯鎂尖晶石磚是在尖晶石中添加ZrO2(特別是細(xì)粉)后,磚的組織致密,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)耐火材料采用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)過電熔法或燒結(jié)法制得,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,因而其熱膨脹系數(shù)非常低。燒結(jié)AZTS比熔融AZT的熱膨脹系數(shù)還低,成本也低。AZTS是由m-ZrO2、莫來石、Al2O3•TiO2和剛玉組成,具有比熔融AZT或AZS 材料低得多的熱膨脹系數(shù)。
  A12TiO5復(fù)合材料雖然具有接近于零的熱膨脹系數(shù)、低的導(dǎo)熱系數(shù)、高熔點(diǎn)、抗熱震性和抗熱沖擊性能好等特性,但同時(shí)該材料也存在著兩大致命弱點(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應(yīng)用。
 

                         ——本文摘自“制鋼參考網(wǎng)”

 

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