铬铁矿的加热变化
发布日期： 2018-01-22 00:00:00 阅读量（641） 作者：铬铁矿也称铬矿，在耐火材料工业中主要用于生产镁铬质原料和耐火砖，具有极好的抗侵蚀能力，它还是制备铬和所有含铬化合物的唯一资源，组成为FeCr2O4的纯铬铁矿只是在陨石中有发现。
(1)氧化增重现象
如前所述，FeO是铬铁矿中铁存在的常见状态。当铬铁矿在空气中加热时，FeO约从200℃左右即开始被氧化成Fe2O3这种氧化在1000℃下保持1小时即可达到完全(如表1)。反应式为：
铬铁矿的氧化使其重量增加。如图1为铬铁矿的热重分析曲线(TC)。其典型的TG曲线有三种类型：A， B和C，各类型均从200℃附近开始氧化。A型在700℃左右增重达最大，然后开始失重，在1000℃附近失重基本停止;B型与A型类似，但在1000℃附近没有出现失重停顿现象：C型在500℃左右增重缓慢，在1050℃增重达最大值。失重是由于Fe2O3的再分解放出氧而造成的。一般而言，随着尖晶石的组成由铁系变为铝系，或铬系尖晶石含量较高时，则TG曲线砖变为B型或C型。
表1 铬铁矿的受热氧化
在加热过程中铬铁矿结晶难以长大，很难形成结晶网铬。它也不与各种炉渣起反应。
图1铬铁矿的热重分析曲线
(2)铬铁矿的加热膨胀
铬铁矿热膨胀的特点是在850℃以上显著增加，但高温时却又发生收缩。将不同产地的铬铁矿分别在1400℃和1800℃进行预先加热处理，然后测定其热膨胀，结果如图2所示。可见1400℃和1800℃烧成的铬铁矿分别从1200℃和1500℃开始呈现急剧的收缩。这一现象对铬质耐火材料是十分有害的。研究表明，在铬铁矿中添加MgO，可以消除这一收缩现象，这是因为铬铁矿可以固溶吸收MgO而引起晶铬膨胀。
实践中发现，铬铁矿中的FeO氧化成Fe2O3后会导致RO成分不足，而RO过量成游离状态，若遇有还原气氛，在700℃左右可以发生如下反应:
此时可产生30%的体积膨胀。烧成镁铬砖时，烧成早期的氧化之后往往在高温下窑内氧分压降低时又会发生上述还原反应，使烧成镁铬砖质脆而且多孔。加入Mg0和避免还原气氛可消除这种现象。制砖时通常不用含FeO多的铬铁矿。
图2 铬铁矿的加热膨胀
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