铬矿石是生产镁铬砖的主要原料,由于产地的不同,其中主要杂质含量不一。另外,铬矿中加入铬元素也会对其性能产生影响。这部分主要阐述了铬的来源和添加量对直接粘结镁铬砖性能的影响。

1.铬矿粒大小的影响。
我国高铬矿(Cr2O3)>53%)虽然氧化铁含量比南非铬矿石低得多,但其二氧化硅含量较高。因此,重点研究了国产高铬矿石的粒度组成对直接镁铬砖性能的影响,产品的抗压强度随铬临界粒度的降低而增大,当铬矿石临界粒度减小时,高温抗折强度(1400℃,0.5h)下降,当铬矿石临界粒度达到1.5mm时,热稳定性达到峰值。
2.铬矿添加量的影响。
采用不同比例和Cr2O3直接结合镁铬试样,采用1740℃高温随道窑烧成,用Cr2O3按不同比例直接烧结镁铬试样。
结果表明,直合镁铬试样的显气孔减小,体积密度增大,热冲击稳定性提高。光镜、SEM、EDAX等分析结果表明,南非铬矿中大部分氧化铁在高温锻烧后进入人方镁石相,形成(MgO,FeO)固溶体或铁酸镁二次尖晶石。之前的分析已经提到了生成(Mg,Fe)O时体积收缩了20%,并且在存在碳氢存在的情况下,在1500℃已经出现了液相,促使了致密烧结,这是南非矿使烧结合成料体积密度增加,气孔减少的原因之一。
EDAX分析镁富氏体相组成可知:方镁石中各倍半氧化物的固溶量顺序为:Fe2O3>Cr2O3>Al2O3,虽然也有一定数量的氧化镁通过扩散进入铬铁尖晶石,但与之相比,铬铁尖晶石中的倍半氧化物(特别是Fe203)进人方镁石中的含量大于氧化镁进入铬铁复合尖晶石的量。因此,经过高温锻烧后,镁砂和铬矿石的组成都发生了变化,在方镁石中形成了较多的二次尖晶石,其典型成分为:MgO(EDAX分析,质量分数)。
Al2O33.21%,Fe2O315.49%,Cr2O3含量为75.90%。
5.42%。铬矿粒的组成也有很大差异,其中铬颗粒的典型化学成分是(直接结合边界)、MgO21.69%、Cr2O347.35%和A12O3。
12.31%,Fe2O312.73%,故该化合物具有很高的直接结合镁铬材料。因此随铬含量的增加,镁铬试样的物理性能得到明显改善。
随样品Cr203含量的增加,熔融耐蚀性能显著提高,熔融介质的耐蚀性能提高。