面对水泥窑无铬化,企业开始研究新产品来替代镁铬砖,镁铁铝尖晶石砖打破了镁铬砖在水泥窑碱性耐火材料中的主导地位,销售中间包代替了镁铬砖在过渡带中的位置。于是烧成带用镁铬砖,过渡带用尖晶石砖的基本格局在20世纪70年代的大型预分解窑内基本奠定。在实际的应用中,中间包厂家应根据窑炉结构、工况环境来进行合理的镁铬砖配置。除了上述的镁铬砖外,在铜冶金热工窑炉中还会用到镁铬质捣打料、镁砂填料、镁铬质浇注料等镁铬质不定形耐火材料。
这种熔铸镁铬砖的相组成:方镁石及其固熔体50%,尖晶39%,硅酸盐不超过10%;结构致密(总气孔率<12.0%),耐压强度高达140〜165MPa,销售中间包荷重0.18MPa变形5%的温度高达2050℃,但热震稳定性差和价格昂贵,被优质再结合镁铬砖取代。白云石砖是由天然白云石煅烧而成的白云石砂制成的。白云石砖中w(CaO)≥40%、w(MgO)≥35%,还含少量的SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质。若砖中的CaO、中间包厂家MgO质量比小于1.39,则称为镁质白云石砖。为了提高抗热震性,开发出了ZrO2+白云石砖和ZrO2+镁白云石砖。白云石砖主要用于不锈钢精炼炉(AODVOD炉等)和水泥窑烧成带中。
有些国家曾用氧化铝代替辽宁镁铬砖铬铁矿,制造热震稳定MgO·Al2O3(Al2O330%~40%MgO60%~70%)。销售中间包但含有铬尖晶石的砖的抗渣性强,因为铬尖晶石在硅酸盐熔液的熔解度比铝尖晶石低最初在温度剧烈波动的ASEA-SKF150t钢罐渣线部位试用Radex-DB605砖,中间包厂家使用寿命只有8次。为延长该ASEA-SKF钢罐渣线(特别是最接近电极部位)寿命,曾试用过熔铸镁铬砖。以“corhart104”为代表的熔铸镁铬砖,由55%镁砂和45%铬铁矿混合原料经电弧炉在2500℃的共晶熔液浇铸而成,经过释放热应力,最后用金刚石切磨加工。
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,销售中间包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,中间包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。
共同细磨粉在配料中的加入量必须适应Al2O3含量和颗粒组成中的细粉含量。生产镁铝砖时,销售中间包原料镁砂中应严格限制CaO含量,因为CaO在镁铝砖中形成钙镁橄榄石(CMS),1%的CaO形成2.8%CMS。CMS越多,在高温下出现的液相量也越多。例如,在MgO-MS-MA系统里,中间包厂家形成液相的开始温度为1700℃.CMS存在时,1500℃便出现液相。MA-CMS二元系统中出现液相的温度仅为1410℃.同时由于CaO含量高而形成的溶液的粘度小,流动性好,会明显低降低荷重软化温度。
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