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镁铬砖是耐火砖吗?

编辑:耐火砖厂家   分类:行业资讯  发布:2021-09-09   浏览:

镁铬砖是采用烧结镁砂(MGO含量89%-92%)和耐火级铬,属于碱性耐火砖,常用于平炉炉顶、电炉炉顶、炉外精炼炉以及各种有色金属冶炼炉、水泥窑烧成带和玻璃窑的蓄热室等。

 

镁铬砖.jpg

 
主要晶相为方镁石和镁铬尖晶石。根据生产工艺不同分为普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、再结合(半结合)镁铬砖、化学结合镁铬砖、溶铸镁铬砖等。本品经混炼、高压成型、干燥,于1550-1600度烘烤而成。普通镁铬砖由于杂质含量高,且耐火晶粒间有硅酸盐结合,所以烧成的普通镁铬砖又称镁铬砖,简称镁铬砖。生产镁铬砖的主要原料是烧结镁砂和铬铁矿。对镁的原料纯度应尽可能高,铬铁矿化学成分要求为:Cr2O3:30~45%,CaO:≤1.0~1.5%。
 
通用镁铬砖
镁铬砖中含有Mg055—80%,Cr2O3≥8%(一般是8—20%),主要矿物为方镁石和铬尖晶石;硅酸盐相是镁橄榄石和钙镁橄榄石。若Cr2O3含量高达18—30%,MgO25为55%,则称为铬镁砖(注:Cr2O3≥20%,相当于配料中添加铬铁矿50%以上,Cr2O3≥8%,则等于添加20%以上)。硅酸盐基是碱性砖中熔点、易受侵蚀的部分,各种炉渣都可能与其反应,对砖的性能有很大影响。改进镁铬砖质量的方向应是采用低CaO组织致密的粗粒铬铁矿,避免外胀,减少砖中低熔点硅酸镁蔷薇辉石和钙镁橄榄石等,使其形成高熔点镁橄榄石,调整基质,提高砖的致密度,减少熔渣渗入。其耐酸渣抗性强,耐酸性渣能力强,较镁砖、重烧点高,高温下体积稳定性好,1500℃时重烧线收缩小。适用于窑烧成带等部位,效果良好。
目前水泥窑厂向市场推出的产品越来越纯,使用效果却很差,SiO2≤1.5%(特别是SiO2≤1.0%)不能按传统工艺生产,应采用预合成工艺生产。前合成的目的主要是对铬矿进行改性,对铬矿进行预烧后比直接使用更好。对于5000-10000t/d水泥窑,应采用全合成工艺生产。
 
铸造镁铬砖的热工性能
熔铸镁铬砖的耐热冲击性能普遍较差,在设计、施工、烘炉、热工制度等方面都存在一定的困难,为此,本文对镁铬砖的热工性能进行对比,将同等级烧成的试样直接与镁铬砖进行对比。
1.耐高温冲击。
将熔铸镁铬砖直接烧成镁铬砖,直接与镁铬砖相结合,切成30mm×30mm。
*120mm样棒,快速放入1100℃炉内,如此反复3次后,两个样棒都没有破裂,测定了其抗折强度,结果(3组样品的平均值)见表1。
表格1镁铬砖两种耐热冲击性能的比较。
2.重复加热试验。
把熔铸镁铬砖、直接烧成镁铬砖,切成30mm×30mm×120mm样棒(共3组)同时置入炉内加热,2h内升温至1300℃,保温2h,试样随炉缓冷,20h冷却至室温,重复加热至1300℃,如此反复6次,测定每一次重复加热后的抗折强度。
重烧次数与镁铬砖直接结合抗折强度的关系。
比较熔铸镁铬砖与直接烧结镁铬砖的抗热冲击、重烧性能,可以得出以下结论:采用熔铸镁铬砖和连续工作的热工窑炉,其热工性能基本上可与烧成镁铬砖相当。
 
镁铬砖的价格,一吨多少钱?
镁铬砖具有优异的耐碱性,抗Na2SO4侵蚀能力强,高温体积稳定性好,耐热震性好,在加载温度较高的情况下,可作为一种理想的耐火材料,价格从几千元到上万元不等。
 
生产镁铬砖的耐火原材料。
生产铬(铬砖、铬镁砖、镁铬砖)耐火原材料的主要原料之一是铬矿或铬铁矿。铬铁矿是各种矿物的混合物,由于其矿物成分波动大,化学成分和物理性质发生了很大变化。它们通常由铬晶粒的脉石矿物组成。这些脉石矿物通常是镁硅酸盐,如蛇纹石、镁橄榄石和橄榄石。铬铁矿除Cr2O3外,还有Al2O3、Fe2O3、MgO等。普通铬铁矿,由于镁和铁的存在,通常用(Mg、Fe)Cr2O3表示。
澳斯麦特镁铬砖的破坏机制
澳大利亚斯麦特/艾萨熔炼技术具有熔炼速度快、建设投资少、原料适应性强、炉体密封性好、环境保护要求等优点,广泛应用于有色冶金工业。
自1999年某有色金属公司引进澳大利亚麦特技术以来,2002年铜业引进的艾萨炉和锡业公司引进的澳大利亚麦特炉也相继完成生产,2003年铜陵有色金属公司也采用澳大利亚麦特熔炼炉改造了原来的旧技术。
一开始,澳斯麦特炉的耐火原材料主要是各种类型的镁铬砖。比
 
1500℃炉渣侵蚀镁铬砖样品的显微照片显示,在反应带(照片左下方明亮的白色区域)中,方镁石熔化,产生MFS:固溶带(原砖层和反应层之间的过渡层)中,FeO和砖中的方镁石形成镁铁富氏体(RO相),其中FeO·Fe2O3
 
在1500℃炉渣侵蚀镁铬砖样品的显微照片中,在右下亮的白色反应区域,炉渣对方镁石的侵蚀非常明显,有些方镁石被侵蚀,反应产生灰色或深灰色的M2S或MFS,颜色稍暗的游离状物相为复合尖晶石,位于显微照片的中央,周围是明亮的白色被侵蚀的方镁石。另外,方镁石溶解,其中的复合尖晶石相没有溶解,游离于炉渣和方镁石产生的MFS中,这充分说明复合尖晶石具有很强的抗炉渣侵蚀性。
综上所述,炉渣破坏方镁石的过程是,FeOSiO2系列炉渣沿晶界进入方镁石粒子,FeO进入粒子中和MgO形成RO相,SiO2熔蚀部分MgO反应产生M2S填充在晶界之间,破坏方镁石粒子的结构。
通过以上分析,可以得出以下结论:炉渣对耐火原材料的侵蚀主要表现为方镁石的溶解;反应生成物主要是低熔点镁橄榄石[2(标志,标志)SiO2](标志)
与少量镁橄榄石[20MgO·SiO2](M2S)一起,复合尖晶石具有良好的抗渣性能,在方镁石和渣反应形成的橄榄石基质中存在游离状态。
镁铬砖在有色金属转炉中的应用
铜、镍的炼制多采用P-S转炉。P-S转炉为圆筒形卧式转炉。筒体下部沿水平方向设置排气口,使空气和富氧空气膨胀。
炼铜转炉的任务不仅要去除从熔炼炉送来的冰铜中的硫化铁,还要一直吹到形成粗铜。
FeS+3O2+SiO2→FeO.SiO2+2SO2。
Cu2S+3/2O2→Cu2O+SO2。
2Cu2O+Cu2S→6Cu+SO2。
炼镍转炉只需去除硫化铁,只需吹炼至形成Ni3S2(在冶炼高温下,只有Ni3S2是稳定化合物)即可停止。由于继续吹炼,Ni3S2会氧化成NiO进入渣中。
在转炉吹炼过程中,由于反复进料、吹炼、排渣以及上下两炉之间的停机,所以,炉内温度,尤其是风口区域的温度不仅波动较大,而且波动较频繁;加之渣量大,熔体剧烈搅拌造成冲刷,因此,风口和风口区域以上的炉衬蚀损,严重。举例来说,金川有色金属公司炼镍转炉风口和风口区域的耐火原材料由于蚀损严重,其使用寿命仅为18炉,严重影响镍的产量。
 
为了提高炼镍转炉风口区镁铬砖的抗热剥落和结构剥落能力,减少铁硅渣和镍渣对其的渗透和冲蚀,可适当提高其Cr2O3和Al2O3的含量,降低Fe2O3和杂质CaO,SiO2的含量。砖块中Cr2O3,Al2O3的含量增加,可提高砖块内晶间尖晶石的含量,增加直接结合程度和砖块强度,从而提高砖块的抗铁硅渣和砖块的渗透性和抗冲蚀能力。降低价格元素铁含量,有利于镁铬砖的化学稳定性和体积稳定性。为了使镁铬砖内化学成分和尖晶石分布均匀,采用合成共烧结镁铬料生产镁铬砖。某公司采用这些措施制作的镁铬风口,砌在转炉风口区,使炼镍转炉的使用寿命从18炉提高到60炉。

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