熔铸镁铬耐火材料的显微结构分析结果
发布日期： 2016-11-16 00:00:00 阅读量（527） 作者：对试制的熔铸镁铬耐火材料进行化学成分和显微结构分析。首先对熔铸镁铬 砖进行化学成分分析，结果示于表3-13。C-5取样点处于制品的中心，其他编号 的取样点依次向制品的两个方向的外表面过渡。从表3-13中列出的化学成分可以看出，不同取样点的化学组成，以C-5为对称点，呈现非常有规律的向两边递 变的趋势，比如SiO2含量，C-5点含量最低，依次向C-1方向和C-7方向递增，同样的规律也表现在A12O3、Fe2O3、Cr2O3的含量上，与此相反MgO含量则以C-5点最高，依次向两个方面递减。这些规律说明熔铸镁铬砖，方镁石固溶体是最先结晶的固体相，硅酸盐是熔点最低的熔体，最后凝固。
表3-13熔铸镁铬砖化学成分 (质量分数,% )
由化学分析结果可以看出，熔铸镁铬砖的组成是相当复杂的，这决定了熔铸镁铬砖的矿物组成和显微结构也相当复杂。
在熔铸镁铬砖组成中，最先凝结析晶的是方镁石相。这些方镁石相呈浑圆状，周围被其他矿物分隔包围，如图3-27所示。图中带有白色斑点的浑圆区域就是方镁石相，它们被白色的条状区(尖晶石)和熔点更低的灰 色浸润状区(硅酸盐相)所包围或彼 此分隔。
图3-27熔铸镁铬砖显微结构(250 x)
图3-27中还可以看到几小块边角整齐的白色区域，这是尖晶石相，结晶状态完整，是在比较理想的条件下由熔点较低的硅酸盐相中析晶长大的，它的周围伴生存在着大面积的硅酸盐相(灰色浸润状区域)。
利用电子显微镜能谱仪分析熔铸镁铬砖砖中的主晶相的成分，可以发现它是个 成分复杂的组合体，见表3-14,氧化镁含量(质量分数)仅为51.63%,而 Cr2O3、A12O3、Fe2O3含量均较高。表3-14还列出了用电镜能谱仪分析的两种尖晶石的成分。
表3-14熔铸镁铬砖主晶相的化学成分 (质量分数，%)
将表3-14列出的晶内尖晶石的化学成分与A12O3、Cr2O3在MgO熔体巾的固溶度相对照可知，两者在A12O3、Cr2O3的相对比例上是相符的，而且非常接近理论值。说明由于A12O3在MgO熔体中的固溶度比较低，因此只要在熔铸镁铬砖组分中增加A12O3含量，那么熔铸镁铬砖相结构中就会有更多的晶间尖晶石存在。
图3-28是A12O3含量相对较高的熔铸镁铬砖的显微结构，同图3-27相比，晶间尖晶石含量明显增加，晶粒尺寸也相对增大。图3-28中边角整齐的白色区域为晶间尖晶石，灰色带斑点的浑圆状区域为方镁石。像这样有两种数量差不多的高温矿物相共存的结构，比以单一矿物相为主的结构更为合理也更为有利，因为从热应力和体积效应角度考虑，它们会相互消长，相互缓解。
图3-28 A12O3含量相对较高的熔铸镁铬砖显微结构(250 x)
在熔铸镁铬砖中还有一个熔点较低的相，就是硅酸盐相，硅酸盐相包括镁橄 榄石、钙镁橄榄石甚至软化点更低的玻璃相，它们的存在主要取决于熔铸镁铬砖 中的SiO2含量。硅酸盐相是最后凝结的物相，所以往往存在于方镁石相、晶间尖晶石相之间的缝隙中，过多的硅酸盐当然对熔铸镁铬砖的耐火性能不利，但是如果控制数量合理，结构合理，对缓解熔铸镁铬砖的热应力和体积效应也是有利的。
熔铸镁铬砖的结晶结构不仅与化学成分有关，而且与凝结过程的冷却条件有很密切的关系。图3-29、图3-30是同一块砖，在相同的放大倍数下，拍得的岩相照片。图3-29是靠近砖的表面，由于冷却速度较快，结晶晶粒比较小，发育也不完全，特别是晶间尖晶石表现更为明显。图3-30是砖的中心部位，由于冷却速度较慢，晶间尖晶石发育非常完整，也较前者大得多。
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