熔鑄鎂鉻磚生產(chǎn)工藝

采用MgO>93%，SiO₂<3%的鎂砂和Cr₂O₃>45%、SiO₂<3%的鉻鐵礦為原料。配料中放入少量添加物，混合均勻。放在電弧爐中熔化，熔融過程中電弧長度應(yīng)控制合適，保持弱氧化氣氛，以獲得較多的沉析尖晶石。冷卻速度不宜太快，使方鎂石固溶體脫溶，形成晶內(nèi)尖晶石。其制造工藝流程見圖1。

熔鑄鎂鉻磚抗侵蝕性良好，抗熱震性差，其理化指標(biāo)見表1 。

熔鑄鎂鉻磚的主要礦物組成為鎂鉻尖晶石和方鎂石。尖晶石大部分以脫溶相存在于方鎂石晶體內(nèi)。小部分以晶間相存在，晶間直接結(jié)合程度極高。氣孔大都存在于方鎂石晶體內(nèi)，呈封閉狀。少量硅酸鹽以孤立狀態(tài)存在于晶間。

熔鑄鎂鉻磚(fused cast magnesite chrome brick)是指以鎂砂和鉻鐵礦為主要原料制成的熔鑄耐火制品。又稱電熔鎂鉻質(zhì)耐火制品 。

熔鑄鎂鉻磚高溫強度和抗渣性較好，耐溫度急變性很差。適用于渣侵、腐蝕、磨損和沖刷嚴(yán)重的部位，用于連續(xù)作業(yè)爐，使用效果更好。使用最多的是有色金屬冶煉閃速爐反應(yīng)塔側(cè)壁和沉淀池渣線部位，壽命5-15a。

熔鑄鎂鉻磚成本高、能耗大。世界范圍內(nèi)年需要量有限，生產(chǎn)廠家不多。供貨單位有法國西普耐火材料公司、美國科爾哈特耐火材料公司和日本旭硝子株式會社 。2100433B

鎂鉻磚主要用于冶金工業(yè)，如構(gòu)筑平爐爐頂、電爐爐頂、爐外精煉爐以及各種有色金屬冶煉爐。超高功率電爐爐壁的高溫部位采用熔鑄鎂鉻磚，爐外精煉爐高侵蝕區(qū)采用合成料制成的鎂鉻磚，有色金屬閃速熔煉爐高侵蝕區(qū)采用熔鑄鎂鉻磚、合成料制成的鎂鉻磚。此外，鎂鉻磚還用在水泥回轉(zhuǎn)窯燒成帶和玻璃窯的蓄熱室等部位。

燒制鎂鉻磚的生產(chǎn)工藝與鎂質(zhì)磚大體相仿。為了消除磚在燒成過程中由于MgO和Cr2O3、Al2O3或 直接結(jié)合鎂鉻磚

鐵的氧化物反應(yīng)生成尖晶石時的膨脹而引起的松散效應(yīng)，也可采用合成的共同燒結(jié)料制成鎂鉻磚。此外，還有不燒鎂鉻磚，例如，用無機鎂鹽溶液結(jié)合的不燒鎂鉻磚。不燒鎂鉻磚生產(chǎn)工藝簡單，成本低，熱穩(wěn)定性也好，但高溫強度遠(yuǎn)不及燒成磚。50年代末，發(fā)展出一種所謂“直接結(jié)合”鎂鉻磚。這種磚的特點是原料純,燒成溫度高,方鎂石、尖晶石等高溫相之間直接結(jié)合，硅酸鹽等低熔相為孤島狀分布,因此,顯著地提高了磚的高溫強度和抗渣性。

用鉻礦－鎂砂共磨壓坯煅燒后制作的細(xì)粉，與鎂砂粗顆粒配合制磚的方法,是消除松散效應(yīng)的有效措施。用這種方法制成的鎂鉻磚，同普通鎂鉻磚相比，磚的氣孔率低，耐壓強度、荷重軟化溫度和抗折強度均較高。用鉻礦-菱鎂礦粉壓坯,經(jīng)高溫煅燒的合成鎂鉻砂制成的鎂鉻磚，抗渣性和高溫強度均比其他鎂鉻磚好。

此外，還有用電孤爐熔融鎂鉻料直接澆鑄而得的熔鑄鎂鉻磚(顯微結(jié)構(gòu)見圖，見彩圖)，用電熔鎂鉻料按制磚工藝生產(chǎn)的熔粒再結(jié)合鎂鉻磚等。

大量應(yīng)用的高溫結(jié)構(gòu)材料如高溫合金、鈦合金、金屬間化合物等，均含有大量稀缺或純金屬元素，價格昂貴，加工困難，主要用于制造燃?xì)廨啓C渦輪、壓氣機、燃燒室等關(guān)鍵部件。這些零部件工作條件苛刻，要求結(jié)構(gòu)比強度、比剛度高，通常外形復(fù)雜且要求提供近無余量熔鑄件或超塑性等溫鍛件，冶金質(zhì)量、尺寸精度、表面質(zhì)量要求很高。因此，特種熔鑄和成型技術(shù)得到迅速發(fā)展和應(yīng)用。

例如高溫合金廣泛應(yīng)用真空感應(yīng)熔模精密鑄造、定向凝固、單晶鑄件；鈦合金廣泛應(yīng)用真空電弧凝殼熔鑄件；噴射成型；粉末超塑性等溫鍛造等。