高純度鉻鎂剛玉質(zhì)耐火澆注料是在高純度剛玉質(zhì)和鎂質(zhì)耐火澆注料的基礎(chǔ)上開發(fā)的。在鉻鎂質(zhì)耐火澆注料中,有時(shí)還摻加鋯英石粉,以改善其抗熱震性。該類料主要用于透氣磚、水口磚、座磚、RH吸嘴外襯和鋼包渣線等部位。
下圖為鉻(鋯)鎂剛玉質(zhì)耐火澆注料的性能。表中編號(hào)1、編號(hào)2和編號(hào)4系用電熔剛玉作耐火骨料,編號(hào)3和編號(hào)5則用電熔鎂砂作耐火骨料:編號(hào)4用燒結(jié)尖晶石粉作粉料,其余編號(hào)用電熔鎂砂粉作粉料。編號(hào)2、編號(hào)3和編號(hào)4添加了a-A2O3超微粉,編號(hào)添加了錯(cuò)英石粉和-SO2。所有編號(hào)材料中均添加工業(yè)氧化鉻粉,并用CA-70水泥作結(jié)合劑,同時(shí)添加了減水劑和快干劑。
有上圖可知鉻鎂剛玉質(zhì)耐火澆注料的烘干耐壓強(qiáng)度較高,一般為45-62MPa1500-1600℃燒后線變化均為正值,即顯微膨脹狀態(tài),有利于使用:鉻鎂質(zhì)和鉻鋯鎂質(zhì)耐火澆注料的烘干耐壓強(qiáng)度略低些,1500-1600℃燒后耐壓強(qiáng)度為68-70MPa和線變化呈負(fù)值,不利于使用,但該料抗熔渣侵蝕性和抗熱震性好些,在鋼包渣線等部位上使用。
在高純度鎂尖晶石質(zhì)耐火澆注料中,添加適量的Cr2O3微粉,在高溫下能固溶到MA中而成MgO·(Al,Cr)2O3固溶體,改善其高溫性能。該澆注料由燒后線收縮轉(zhuǎn)變?yōu)榫€膨脹,荷重軟化溫度提高了50~62℃。
下圖為Cr2O3用量與燒注料性能的關(guān)系。從表中看出,隨著Cr2O3用量的增加,澆注料的燒后線變化、高溫抗折強(qiáng)度和荷重軟化溫度,均呈上升趨勢(shì);抗熱震性較好,但強(qiáng)度保持率有個(gè)最佳值,即Cr2O3用量為4%時(shí)最好。Cr2O3較貴,在保證澆注料良好性能時(shí),應(yīng)盡量少用。
下圖為尖晶石粉用量與鉻剛玉質(zhì)澆注料性能的關(guān)系。殘余強(qiáng)度保持率為1100℃保溫0.5h,風(fēng)冷循環(huán)3次的強(qiáng)度與原強(qiáng)度之比。從圖中看出,隨著尖晶石粉用量的增加,高溫抗折強(qiáng)度逐漸降低,殘余強(qiáng)度保持率有個(gè)最佳值即抗熱震性較好。因?yàn)楦呒兌茹t剛玉質(zhì)澆注料中添加MA粉,其體積膨脹削弱了顆粒與基質(zhì)間的直接結(jié)合程度,同時(shí)與Cr2O3形成的固溶體不及鋁鉻固溶體牢固,故強(qiáng)度有降低趨勢(shì)。在尖晶石粉最佳用量時(shí),因?yàn)榧饩c鉻剛玉線膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致其失配,可緩沖澆注料內(nèi)部的熱應(yīng)力,其抗熱震性最好。
在高純度鉻(鋯)鎂剛玉質(zhì)耐火澆注料中,添加鎂砂粉、a-AL2O3和SiO2超微粉、剛玉粉和鋯英石粉等粉料,對(duì)耐火澆注料性能的影響,前已述及,可參照。總之,在澆注料基質(zhì)中,添加各種耐火粉料并配制合理,是獲得高性能耐火澆注料的基礎(chǔ),故應(yīng)正確選擇其品種和用量。