熔铸镁铬砖是专为炼铜工业设计的耐火材料,生产采用熔铸原理,即将原料、外加剂通过混合、破碎、压制等方法进行预处理之后,以电炉将物料熔融为液态,销售转炉在磨具中浇筑成型得的粗坯,最后通过切削等方式对粗坯进行处理到熔铸镁铬砖。熔铸镁铬砖在抗渣渗透方面具有独特的优越性,但生产难度大、价格昂贵,转炉厂家而且由于整体成型之后可以看做一个刚性体,起缓冲作用的气孔以及微裂纹较少,抗热震性较差。自上世纪五十年代起,硅酸盐结合的镁铬砖就开始在铜冶炼工业中开始运用,随着铜冶炼工艺的技术发展硅酸盐结合的镁铬砖开始淡出铜冶炼的视线,但在某些转炉中依然有所应用,主要用于上炉膛、烟道口等位置。
镁铬砖价格普通硅酸盐结合的镁铬砖是采用中档以下镁砂、较低品位的铬矿,在1550℃下烧制形成的。普通硅酸盐结合的镁铬砖含有较多的硅酸盐相,销售转炉二次尖晶石数量比较少,形成了硅酸相包裹方镁石相的显微结构。在普通硅酸盐结合镁铬砖中,低熔点的硅酸盐相将高熔点的方镁石已经铬铁矿隔开包裹,高熔点的方镁石、铬铁矿直接以硅酸盐结合不形成直接结合结构,低熔点的硅酸盐相互连通形成连续相;低熔点的硅酸盐相极易在使用过程中软化熔解,转炉厂家严重影响镁铬砖的荷重软化温度、热态强度、体积稳定性等性能;此外裂纹可以通过硅酸盐玻璃相扩展,熔渣也较易于从薄弱的硅酸盐玻璃相渗透腐蚀,所以硅酸盐结合镁铬砖的抗热震和抗渣侵蚀性能较差。
现在越来越多镁铝砖的企业为了改善镁砖的抗热震性,在配料中引入氧化铝或铝矾土熟料,销售转炉形成镁铝尖晶石基质,从而制成镁铝砖。镁铝砖是以方镁石为主晶相,镁铝尖晶石为基质的碱性耐火制品,也称为方镁石尖晶石砖。在生产镁铝砖时,为了使镁铝尖晶石均匀分布于砖的基质中,一般采用镁砂-高铝矾土在筒磨机中共同细磨。转炉厂家高铝矾土的加入量一般按制品中含7%~8%Al2O3进行计算。镁铝砖料的颗粒组成要严格采用“两头大、中间小”的原则进行配比,保证大颗粒和细粉的数量,减少中间颗粒。
这种砖的特点是原料纯,烧成温度高,方镁石、尖晶石等高温相之间直接结合,销售转炉硅酸盐等低熔相为孤岛状分布,因此,显著地提高了砖的高温强度和抗渣性。烧制镁铬砖的生产工艺与镁质砖大体相仿。为了消除砖在烧成过程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或 用铬矿-镁砂共磨压坯煅烧后制作的细粉,与镁砂粗颗粒配合制砖的方法,是消除松散效应的有效措施。转炉厂家用这种方法制成的镁铬砖,同普通镁铬砖相比,砖的气孔率低,耐压强度、荷重软化温度和抗折强度均较高。用铬矿-菱镁矿粉压坯,经高温煅烧的合成镁铬砂制成的镁铬砖,抗渣性和高温强度均比其他镁铬砖好。
生产辽宁镁铬砖用的原料有天然原料、合成原料以及工业氧化铬与氧化铝等。天然原料如各种级别的烧结镁砂、销售转炉普通铬矿以及杂质含量低的铬精矿。合成原料由较纯菱镁矿的轻烧料与铬精矿经细磨、混匀、压坯,然后再高温煅烧制得的共烧结料;由菱镁矿与铬矿经电熔制得的电熔镁铬料(也称熔粒镁铬料);还有电熔镁砂、转炉厂家电熔镁铝尖晶石等。合成料一般是杂质含量低的原料。将上述原料采用不同组合与配方可制成各种名目繁多的镁铬砖。由于液相在不同晶粒间的渗透能力要低于在相同晶粒间的渗透能力,当液相含量固定时,第二固相的出现会使固-固接触增加,从而能够提高砖的高温强度。在生产电烙再结合镁铬砖或半再结合镁铬砖时,添加预合成镁铬砂为原料,从而提高了第二固相的含量,使砖的高温强度增大。
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