在有色金屬行業(yè)使用的耐火磚主要有鎂鉻耐火磚、碳化硅質(zhì)耐火磚、剛玉耐火磚及高鋁耐火磚等。其中每個(gè)耐火磚在銅冶煉、鎳冶煉以及鉛冶煉工業(yè)上應(yīng)用的較多。三種金屬冶煉特點(diǎn)是:煙氣中含有大量的SO2氣體:熔體不僅有氧化物、金屬、還有不少的硫化物,熔體熔化溫度都相對(duì)較低,但熔體流動(dòng)性較好:熔渣為FeO-SiO2系渣,而且渣量十分大:爐內(nèi)溫度波動(dòng)較大,熔體對(duì)耐火磚沖刷嚴(yán)重。鉻鎂耐火材料抵抗鐵硅爐渣侵蝕和SO2侵蝕能力較強(qiáng),也具有很好的抗熔體沖刷能力,是目前三種金屬熔煉使用最多的耐火磚。
鎂鉻耐火磚是以氧化鎂(MgO)和三氧化二鉻(Cr2O3)為主要成分,方鎂石和鎂鉻尖晶石為主要礦物組成的耐火磚制品。鎂鉻耐火磚具有耐火度高,高溫強(qiáng)度大,抗堿性渣侵蝕能力強(qiáng)以及抗熱震能力強(qiáng)的等優(yōu)點(diǎn),一般用于有色金屬熔煉爐。
鎂鉻耐火磚的類型和品種有很多,按其結(jié)合方式可以分為普通鎂鉻磚,直接結(jié)合鎂鉻磚,再結(jié)合鎂鉻磚,半再結(jié)合鎂鉻磚,等
(1)普通鎂鉻磚即硅酸鹽結(jié)合鎂鉻磚,CaO和SiO2雜質(zhì)含量較高,而且燒結(jié)溫度在1550℃,由鎂砂和鉻礦直接制作而成。該類耐火磚顯微結(jié)構(gòu)顯示粒狀的鉻礦被細(xì)化分散的鎂砂結(jié)合料包裹,晶粒之間也有熔點(diǎn)較低的硅酸鹽填充物,導(dǎo)致其高溫強(qiáng)度低,抗渣性較差,隨著有色金屬火法強(qiáng)化冶煉技術(shù)的發(fā)展,該磚已經(jīng)完全被淘汰。
(2)直接結(jié)合鎂鉻磚由較純的鎂砂與鉻礦精礦制作,磚內(nèi)SiO2和CaO雜質(zhì)含量低,而且采用的燒成溫度也在1700℃以上。該磚的顯微結(jié)構(gòu)顯示高熔點(diǎn)礦物直接結(jié)合率高,高溫性能、抗侵蝕性和抗沖刷性能明顯優(yōu)于普通鎂鉻磚。
(3)再結(jié)合鎂鉻磚是采用電熔鎂鉻料制成的鎂鉻磚,原料中雜質(zhì)含量更少,燒成溫度也在1750℃以上,該磚的顯微結(jié)構(gòu)形貌顯示轉(zhuǎn)內(nèi)尖晶石組分分布相對(duì)均勻,有效地提高了抗沖刷能力。
(4)半再結(jié)合鎂鉻磚是以人工合成原料作顆粒,鉻精礦與鎂砂做細(xì)粉制成的鎂鉻磚,燒成溫度在1700℃以上。該磚的顯微結(jié)構(gòu)形貌顯示晶體之間主要以直接結(jié)合為主,具有很好的抗熱震性。