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我国高铬砖研究及改进的方向

发布时间:2018/3/14 14:18:13 点击率:

  我国对高铬耐火材料的研究、改进主要体现在以下几个方面:

  (1) 原料的优化。

  初进口的高铬砖中,Cr2O3原料主要为烧结Cr2O3。相对于电熔Cr2O3原料(相对密度为95.2%)而言,烧结Cr2O3的相对密度(91.2%)较小,所生产制品的密度和强度较低,抗渣侵蚀性及抗渣渗透性较差,剥落严重,抗冲刷效果不够好。国产化以后,我国在原料方面进行了大量的试验工作,用电熔Cr2O3替换烧结Cr2O3,使高铬砖的性能指标得到了极大改善。另外,现行的国产高铬砖中添加了2% 的单斜氧化锆,利用单斜氧化锆的相变增韧,明显提高了高铬砖的抗热震性,进而提高了其使用寿命。同时,针对高铬砖难以烧结的特性,在添加活性氧化铝微粉、纳米Cr2O3、TiO2、金属Cr等方面也进行了研究,并取得了大量研究成果。

  (2) 烧成工艺的优化改进。

  针对高铬砖难以烧结的问题,我国技术人员对Cr2O3制品的烧结工艺进行了重点攻关,针对不同烧结气氛、氧分压、烧成温度、保温时间等因素对Cr2O3制品的晶粒变化、产品致密化进行了相关试验,认为只有在适当的氧分压条件下,Cr2O3才不会被CO还原,Cr2O3富余,可以与 Al2O3在较低温度下形成固溶体,有利于Cr2O3材料的烧结致密化(见图1)。因此,为了促进烧结,采取了诸如碳粉包覆、复合埋炭、Ar气保护以及CO-CO2混合气等措施来改善和优化Cr2O3材料的烧结,大幅提高了高铬耐火材料的性能。

  不同气氛中的Al2O3-Cr2O3系统

  图1 不同气氛中的Al2O3-Cr2O3系统

  (3) 此外,一些研究者还研究了TiO2、MgO、La2O3、Y2O3、Ce(OH)3溶胶、纳米粉等对高铬耐火材料性能和生产成本等的影响。


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