[其他]尖晶石形成組分及其用途

無效

• 申請號: 86105503
• 申請日: 1986-08-02
• 公開（公告）號: CN86105503A
• 公開（公告）日: 1987-05-06
• 發明（設計）人: 彼得·巴薩;古多·威貝爾
• 申請（專利權）人: 里弗拉蒂克尼克有限公司
• 主分類號: C04B35/04
• 分類號: C04B35/04
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利代理部
• 代理人: 陳季壯,羅英銘

本發明是關于在三元體系MgO-Al₂O₃-Cr₂O₃中尖晶石形成組分及其用途。

以氧化鎂（MgO）為基底的堿性耐火材料，最適于作為鋼鐵工業、有色金屬工業及水泥和石灰工業中的工業爐的襯里材料，在所用之處材料除承受高溫外，還要同時承受堿性爐渣的浸蝕。鎂氧磚明顯的缺點在于，由于這種材料彈性模量高，膨脹系數大，因此它耐火溫度突變及機械應力變換性能是有限的。這可以以下面的方程式得到推斷：

6_D＝E_D·△29α，

式中6_D為壓應力[N/mm²]，

E_D為彈性模量[KN/mm²]，

△29為溫差[℃]，

α為熱膨脹系數。

純鎂氧磚的彈性模量為60～100KN/mm²，因而人們花費了大量時間進行償試，以便有系統地降低含氧化鎂材料的彈性模量。雖然通過研制具有特殊晶體粒結構（晶粒間隙）的鎂氧磚，含氧化鎂材料的彈性模量被公認為只能降低到有限的程度，但加入耐激冷激熱的改性材料后，卻顯著地降低。

已證明加入鉻礦石后的效果特別好，它實質上相當于通式（FeO、MgO）（Cr₂O₃、Al₂O₃、Fe₂O₃）。由于MgO和鉻鐵礦不同的熱膨脹系數造成材料的結構應力使彈性模量值降低近25KN/mm²，所以鉻礦石在鎂氧磚中對提高耐激冷激熱性具有特殊作用。加入鉻礦，耐激冷激熱性有效的主要粒徑范圍為0.5～5毫米。

為了明顯地降低彈性模量，從而使氧化鎂材料的耐激冷激熱性得到一定提高，因此在上述粒徑范圍必須加入至少10～30%（以重量計）的鉻礦石。

用于提高耐激冷激熱性所謂的耐火鉻礦石，具有下面表1所示的組分，該表給出了耐火鉻礦石化學極限值（Jungmeier，H.：Redex-Rundschau，（1984），№3/4，pp.462-491）。

表1

SiO₂1-6%

CaO????0.3-0.4%

Fe₂O₃13.6-29.6%

Al₂O₃8.7-28.9%

Cr₂O₃31.8-57.4%

含鉻礦石的耐激冷激熱性氧化鎂材-含鉻礦添加劑和氧化鎂的鎂氧磚（MgO含量為80%）-鉻礦磚（MgO含量為80～30%），其缺點在于：在高溫下使用時，鉻礦石尤其受到含氧化鈣，如磚、水泥熟料及爐渣的浸蝕，在含石灰的氧化爐氣氛中，形成鉻的六價還原產物。該反應可用下面的簡化方程式表示：

熔點為1230℃的CaCr⁶⁺O₄（鉻酸鈣）是水溶性的并含有有毒的、于環境不利的六價鉻。

鎂氧磚，即方鎂石尖晶石磚沒有這種缺點。方鎂石尖晶石磚是鎂氧材料，它可降低彈性模量從而對含尖晶石MgO·Al₂O₃而不含鉻礦石的鎂氧材料耐激冷激熱性起到提高作用。這種方鎂石既可以在焙燒過程中在材料中就地生成（第一代方鎂石尖晶石磚）也可以作為熔融和/或燒結晶石加入（第二代方鎂石尖晶石的磚）（Bartha，P.∶Zement-Kalk-Gips 35（1982）no.9，pp.500-507;Routschka，G.∶Giesserei????71????（1984）no.10，pp.1-7（reprint）;Bartha????P.∶zement-Kalk-Gips????38（1985）no.2，pp.96-99;Zednicek，W.∶Radex-Rundschau（1983）no.3，pp.210-242。