Đặc tính của bột cromit dùng cho gạch chịu lửa magie-crom trộn với cát magie
1. Yêu cầu về thành phần hóa học
Hàm lượng Cr2O3 cao: Hàm lượng Cr2O3 trong bột cromit thường phải ≥46%, đây là thành phần cốt lõi để hình thành spinel magie-crom (MgO·Cr2O3), ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định nhiệt độ cao và khả năng chống ăn mòn của vật liệu chịu lửa.
Kiểm soát tạp chất thấp: Hàm lượng tạp chất như SiO2 và CaO cần được kiểm soát chặt chẽ (<1%, <2,5%) để tránh hình thành các pha silicat có điểm nóng chảy thấp ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt độ cao của vật liệu.
2. Tính chất vật lý
Kích thước hạt và độ đồng đều: Cần phải nghiền mịn và xử lý, với kích thước hạt hàng chục micron và phân bố đồng đều để đảm bảo trộn đều với cát magnesia và thúc đẩy sự hình thành đồng đều của pha spinel trong quá trình thiêu kết.
Đặc tính mật độ cao: Mật độ thường nằm trong khoảng 3,2-4,8g/cm3, có thể cải thiện độ chặt và khả năng chống thấm của gạch chịu lửa.
Độ cứng và khả năng chống mài mòn cao: Độ cứng Mohs 5,5-6,5, tăng cường khả năng chống mài mòn của gạch chịu lửa trong môi trường nhiệt độ cao.
3. Tính chất nhiệt và hóa học
Độ ổn định nhiệt độ cao: Điểm nóng chảy cao tới 2150℃ và nhiệt độ thiêu kết cần đạt 1850℃ để đảm bảo gạch chịu lửa duy trì độ ổn định về cấu trúc trong điều kiện nhiệt độ cao.
Khả năng chống sốc nhiệt: Độ dẫn nhiệt tuyệt vời và hệ số giãn nở nhiệt thấp có thể đệm ứng suất do thay đổi nhiệt độ đột ngột và ngăn gạch bị nứt.
Khả năng chống ăn mòn kiềm: Nó trơ về mặt hóa học với xỉ kiềm (như môi trường lò nung xi măng) và có thể chống lại hiệu quả sự xâm nhập của các chất ăn mòn như Fe2O3.
4. Đóng góp về
cấu trúc vi mô Hình thành pha spinel: Bột cromit phản ứng với cát magie ở nhiệt độ cao để tạo thành spinel magie crom tại chỗ và thúc đẩy quá trình kết tủa pha spinel thứ cấp trong periclase để tạo thành cấu trúc liên kết trực tiếp, giúp cải thiện đáng kể khả năng chống xỉ và độ bền nhiệt độ cao của vật liệu.
Hiệu ứng gia cường composite: Thông qua cấu trúc pha phức tạp của pha spinel và periclase, độ dẫn nhiệt tổng thể được giảm và hệ số giãn nở nhiệt được điều chỉnh, đồng thời cải thiện toàn diện các tính chất nhiệt động của gạch chịu lửa.
5. Khả năng thích ứng quy trình
Khả năng tương thích thiêu kết: Cần phải thích ứng với nhiệt độ nung (1550-1750℃) của các quy trình khác nhau (như liên kết trực tiếp và đồng thiêu kết) để đảm bảo có thể đạt được liên kết hiệu quả của spinel trong điều kiện nhiệt độ cao.
Thân thiện với môi trường: Khoáng chất ban đầu không cần tổng hợp hóa học để tránh tạo ra các chất độc hại như crom hóa trị sáu, đáp ứng các yêu cầu về bảo vệ môi trường.
Các đặc tính trên cùng nhau quyết định vai trò cốt lõi của bột cromit trong gạch chịu lửa magie-crom, liên quan trực tiếp đến khả năng chịu nhiệt độ cao, khả năng chống ăn mòn và tuổi thọ của gạch chịu lửa.
