鉻剛玉系列產(chǎn)品所用原料是由氧化鋁和氧化鉻按一定比例配比,經(jīng)過(guò)高溫熔化合成的一種固溶體。采用特種耐火材料生產(chǎn)工藝制成耐火磚,可以改善和提高制品的內(nèi)在質(zhì)量,提高制品的高溫性能，具有耐火度高、強(qiáng)度大、熱震穩(wěn)定性好、抗侵蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn),使用中耐沖刷,耐磨損,抗侵蝕,抗結(jié)構(gòu)剝落,已在冶金、玻璃、炭黑、石油化工行業(yè)取得了良好的使用效果。
一、性能分析
1、制品的耐火性能
由Al2O3-Cr2O3二元相圖可知,Al2O3和Cr2O3能形成連續(xù)固溶體,而沒(méi)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(huì)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、制品的強(qiáng)度
高純剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度一般為70-100MPa,高性能鉻剛玉磚的常溫耐壓強(qiáng)度一般>150MPa,其強(qiáng)度明顯高于剛玉磚。這是由于制品在燒成過(guò)程中,其顆粒與顆粒之間,顆粒與細(xì)粉之間,細(xì)粉與細(xì)粉之間均形成了Al2O3-Cr2O3固溶體,該固溶體象橋一樣把顆粒、細(xì)粉連接在一起,使材料的強(qiáng)度大大提高。
3、熱震穩(wěn)定性
據(jù)資料報(bào)道,在剛玉中加入Cr2O3,當(dāng)Cr2O3含量為10%-66%時(shí),材料的熱震穩(wěn)定性隨Cr2O3含量的增加而降低,即Cr2O3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。
4、抗渣侵蝕能力
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(xì)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。
二、應(yīng)用
在鋼鐵行業(yè)中使用,鉻剛玉材質(zhì)比剛玉材質(zhì)使用壽命延長(zhǎng)一倍以上,如鋼包透氣磚等;在有色冶煉行業(yè)使用,鉻剛玉磚的耐磨性及抗侵蝕性明顯優(yōu)于其他磚種; 在石油化工行業(yè)中,大、中型化肥廠氣化爐內(nèi)由于長(zhǎng)期高溫(1350-1450!)、高壓(3.1-8.53MPa)、強(qiáng)還原氣氛(CO+H2+CH4)且氣流速度大(約10ms-1),對(duì)爐襯耐火材料的侵蝕、破壞較嚴(yán)重,所以對(duì)爐襯耐火材料要求更高。高性能鉻剛玉磚密度大,強(qiáng)度高,比剛玉磚更具抗氣流沖刷能力及耐磨性。在剛玉磚中引入Cr2O3使制品的內(nèi)在質(zhì)量發(fā)生變化,使磚的抗熔渣侵蝕及抗?jié)B透性顯著提高,在氣化爐上使用鉻剛玉磚可以提高氣化爐的使用壽命。
