鉻剛玉磚應(yīng)用

鉻剛玉磚的應(yīng)用有了更廣泛的應(yīng)用，一種是以金屬鉻渣為主要原料制作而成的鉻剛玉磚，該制品廣泛應(yīng)用于鋅冶煉電爐、揮發(fā)窯上，鉻剛玉磚有著優(yōu)良的熱振穩(wěn)定性和高溫蠕變的性能，同時符合國家循環(huán)經(jīng)濟的要求。

另一種叫做鋁鉻尖晶石的耐火磚廣泛應(yīng)用在銅冶煉上，一舉打破了鎂鉻磚的壟斷地位 。

以α-Al₂O₃為原料，加入適量氧化鉻粉和鉻剛玉熟料細粉，經(jīng)成型，在高溫下燒成。燒結(jié)鉻剛磚氧化鉻含量一般低于熔鑄鉻剛玉磚。還可以采用泥漿澆注法來制備，將α-Al₂O₃粉和氧化鉻粉均勻混合，加解膠劑及有機黏結(jié)劑制成濃稠泥漿，同時加入部分鉻剛玉熟料，用注漿法制成磚坯，再燒成。可用作玻璃窯內(nèi)襯、拉絲玻璃流液洞蓋板磚和用于鐵水預(yù)處理裝置、垃圾焚燒爐、水煤漿加壓氣化爐背襯等 。

主要礦物組成為α-Al₂O₃-Cr₂O₃固溶體。次要礦物組成為少量復(fù)合尖晶石(或不含復(fù)合尖晶石)、氧化鉻含量為1%～30%的耐火磚。有熔鑄鉻剛玉磚和燒結(jié)鉻剛玉磚兩種。一般情況下鉻剛玉磚就是指燒結(jié)鉻剛玉磚 。

鉻剛玉磚（chrome corundum brick）是指含Cr₂O₃的剛玉質(zhì)耐火制品。在高溫下，Cr₂O₃與Al₂O₃形成連續(xù)固溶體，因而鉻剛玉制品的高溫性能優(yōu)于純剛玉制品。用于石化工業(yè)氣化爐的鉻剛玉磚應(yīng)為低硅、低鐵、低堿、高純度，還要具有較高的密度和強度。應(yīng)用較多的鉻剛玉制品，Cr₂O₃含量大多在9%~15%范圍內(nèi) 。

專業(yè)生產(chǎn)水煤漿加壓氣化爐用高鉻磚、鉻剛玉磚、氧化鋁空心球隔熱磚等材料，提供從設(shè)計、材料供應(yīng)、施工等全套服務(wù)。在煤化工行業(yè)中有著廣泛的業(yè)績和良好的口碑。

同時生產(chǎn)渣油氣化爐用高純剛玉磚、垃圾焚燒爐用鉻剛玉磚等。

1 　剛玉磚的耐火性能

由Al2O3 -Cr2O3 二元相圖可知,Al2O3 和Cr2O3能形成連續(xù)固溶體, 而沒有低共熔物產(chǎn)生。因此, 在高純剛玉材料中加入Cr2O3 , 不論加入量多少, 不僅不會降低材料的耐火性能, 反而使材料的耐火性能有所提高。鉻剛玉磚的耐火度(>1790 ℃)及荷重軟化溫度(>1700 ℃)均優(yōu)于高純剛玉制品。

2 　剛玉磚的強度

高純剛玉磚的常溫耐壓強度一般為70 ～ 100MPa , 高性能鉻剛玉磚的常溫耐壓強度一般>150MPa , 其強度明顯高于剛玉磚。這是由于制品在燒成過程中, 其顆粒與顆粒之間, 顆粒與細粉之間, 細粉與細粉之間均形成了Al2O3 -Cr2O3 固溶體, 該固溶體象橋一樣把顆粒、細粉連接在一起, 使材料的強度大大提高。

3 　熱震穩(wěn)定性

據(jù)資料報道, 在剛玉中加入Cr2O3 , 當(dāng)C r2O3 含量為10 %～ 66 %時, 材料的熱震穩(wěn)定性隨C r2O3 含量的增加而降低, 即C r2O3 含量低的鉻剛玉磚, 其熱震穩(wěn)定性好于Cr2O3 含量高的鉻剛玉磚。我廠推廣應(yīng)用的高性能鉻剛玉磚Cr2O3 含量在12 %～20 %之間, 其熱震穩(wěn)定性比剛玉磚有所提高;尤其是加入少量產(chǎn)生相變的添加劑而生產(chǎn)出的AKZ 型鉻剛玉磚, 熱震穩(wěn)定性更優(yōu)。

4 　抗渣侵蝕能力

各種耐火材料氧化物在熔融煤渣中的溶解度：Cr2O3 在煤氣化爐渣(SiO2 -CaO系)及各種玻璃熔體中的溶解度比其他氧化物材料的溶解度要小得多。因而Cr2O3 或含Cr2O3 的耐火材料具有良好的抗鋼渣、有色冶煉渣、煤氣化爐渣、油氣化爐渣和各種玻璃熔體熔蝕能力。Cr2O3 熔體或Cr2O3 與爐渣反應(yīng)生成的液相粘度比其他低熔物粘度大, 這就阻止了熔渣沿毛細氣孔向磚體內(nèi)部滲透, 避免形成變質(zhì)層而產(chǎn)生結(jié)構(gòu)剝落。

不同Cr2O3 含量的鉻剛玉磚與剛玉磚被玻璃熔渣侵蝕的深度不同。試驗表明:Cr2O3 <17 %時, 磚中Cr2O3 含量愈高, 玻璃熔渣侵入的深度愈淺。

為了更進一步弄清氣化爐熔渣對剛玉磚和鉻剛玉磚的侵蝕情況, 以坩堝法用氣化爐渣樣在1500 ℃下進行的抗渣試驗表明:剛玉磚被熔渣嚴重侵蝕, 爐渣全部滲入磚中, 并沿磚內(nèi)部氣孔滲透到表面, 磚變成褐色, 幾乎沒有渣殘留;鉻剛玉磚幾乎不被熔渣侵蝕, 渣與磚表面沒有明顯的化學(xué)反應(yīng), 內(nèi)孔邊緣與殘渣界限分明, 渣向磚內(nèi)滲透很少,磚孔周圍只形成約5 ～ 10 mm 厚的變質(zhì)層, 大量熔渣殘存于坩堝孔內(nèi)。

通過理論分析及實踐證明:鉻剛玉磚抗氣化爐熔渣的化學(xué)熔蝕及滲透性均比剛玉磚好, 抗結(jié)構(gòu)剝落性也比剛玉磚優(yōu)越 。