氧化铬、氧化铝等物质对镁铬砖性能的影响
发布日期： 2020-06-18 10:33:50 阅读量（466） 作者：在镁铬砖的生产过程中，会有多种的添加物存在，例如：氧化铬、氧化铝、氧化锆等等，这些添加物对镁铬砖的性能具有非常重要的影响，具体如下所示：
1、氧化铬对镁铬质耐火材料的影响
氧化铬是镁铬质耐火材料的主要成分之一，在镁铬质耐火材料中适当添加纯度高、粒度小的氧化铬成分对镁铬质耐火材料的影响主要有以下三个方面：
(1)增加直接结合率
当方镁石中Cr203含量的增加，硅酸盐熔体与方镁石等的二面角随之增大，这一原理也导致了硅酸盐与镁铬尖晶石相较于硅酸盐与镁铁尖晶石之间润湿性更差;这一现象也导致硅酸盐在镁铬尖晶石之间只能以孤岛形式分布，而镁铬砖体中的直接结合也随着增加。
(2)提高强度
在烧结的过程中，镁铬质耐火材料中方镁石固溶体在硅酸盐的再溶过程张存在尖晶石的溶解.再溶现象，由于它们晶体结构类似，尖晶石可以在方镁石晶体周围形成大量二次尖晶石，使得制品的强度提高，抗渣性提高;而在镁铬砖中加入高纯的小颗粒氧化铬成份，可以促进尖晶石的生成，促进二次尖晶石的形成。
(3)提高熔渣粘度
当镁铬质耐火材料中含有较多的氧化铬成分时，由于氧化铬成分的低化学活性，当熔渣中存在氧化铬时，熔渣成分的粘度升高。
2、氧化铝对镁铬质耐火材料的影响
在镁铬质耐火材料中添加氧化铝成分，根据所用原料不同有不同的影响。原料中含有较多的CaO和SiO2这些杂质成分，添加适当的氧化铝成分可以促进镁铬质耐火材料的烧结，砖体结构致密化加深。这是由于氧化铝可以与砖体内存在的钙硅等成分形成低熔物，这些低熔物的生成加速了烧结的进行和致密化的过程。
但是，由于原料中CaO、SiO2的含量不同，原料中方镁石等晶型结构的的影响，造成CaO、SiO2在砖体中的含量和扩散存在差异;当CaO、SiO2扩散至边界处的量不足以满足氧化铝的反应速度时，剩余的氧化铝将和方镁石晶体中的MgO发生如下反应：
MgO+Al2O3=MgO·Al2O3(2.27)
即在在砖体内晶界等位置生成尖晶石，由于反应物MgO、Al2O3和生成物镁铝尖晶石之间体积和密度等相差较大，生成尖晶石伴随着较大的体积膨胀，这在很大程度上阻碍了镁铬砖砖体烧结反应的进行，是的砖体内气孔增加，强度降低。
换言之，在镁铬质耐火材料中加入氧化铝，需要考虑原料中的CaO和SiO2成分，适当添加氧化铝;若加入大部分Al2O3可以与砖体中的硅钙成分反应生成低熔相，并且可以在砖体中呈现出连续的分布，此时由于在烧结过程中液相量增加，可以起到促进烧结过程中的物质传输，促进砖体的烧结，提高制品的致密度;反之，若CaO、SiO2含量太低，不足以满足消耗Al2O3生成液相的条件，由于此时的Al2O3将于砖体内的MgO成分反应生成尖晶石，此时尖晶石生成引起的体积膨胀不能得到很好的缓解，镁铬制品的致密度程度将降低，常温耐压强度受到影响。
3、氧化锆对镁铬质耐火材料的影响
氧化锆的加入可以在一定程度上改善镁铬质耐火材料的性能：(1)ZrO2自身化学稳定性较强，对一般的玻璃熔体和酸碱表现出较好的化学惰性，而且不容易被金属溶液等润湿;(2)ZrO2可以改变镁铬质耐火材料中各晶体晶界相的聚集状态、晶粒形状，并且降低晶间的二面角，促进各晶体之间的结合。
但是，过多ZrO2的加入却对镁铬质耐火材料是不利的，这是因为ZrO2在氧化镁中的固溶度较小，若加入了过量的ZrO2，则残余ZrO2将残存在晶粒之间，阻碍烧结中的传质作用，不利于砖体的致密化。
4、铁氧化物对镁铬质耐火材料的影响
由于镁铁尖晶石的存在，铁氧化物可以在一定程度上促进镁铬质耐火材料的烧结，但是由于铁氧化物存在变价，并且两种氧化物FeO、Fe2O3在方镁石中的固溶度略有不同，这一原因造成了氧化铁含量较多的镁铬制品不宜用于气氛不稳、温度不稳的铜冶炼生产中。
如若含铁量较高的镁铬质耐火材料用于铜转炉中，则有可能由于以下现象生成暴涨、松散层：在高温还原情况下，方镁石固溶体中的Fe2O3将被还原生成FeO，并在砖体中生成低铁尖晶石;而在温度降低或者氧化气氛下，低铁尖晶石将被再一次氧化生成MgO・Fe2O3;而在此过程中伴随着体积的变化，这将造成镁铬质耐火材料的暴胀和疏散层的生成。
上述几种物质对镁铬质耐火材料在铜冶炼工艺的使用过程中并不仅仅是自身对镁铬质耐火材料的影响，其与铁硅渣和SO2气氛的交互作用也值得注意。
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