Caratteristiche della farina di cromite per mattoni refrattari al magnesiaco-cromo miscelata con sabbia di magnesia
1. Requisiti di composizione chimica
Elevato contenuto di Cr2O3: il contenuto di Cr2O3 nella farina di cromite deve solitamente essere ≥46%, che è il componente principale per la formazione dello spinello magnesia-cromo (MgO·Cr2O3), che influisce direttamente sulla stabilità alle alte temperature e sulla resistenza alla corrosione dei materiali refrattari.
Basso controllo delle impurità: il contenuto di impurità quali SiO2 e CaO deve essere rigorosamente controllato (<1%, <2,5%) per evitare la formazione di fasi di silicato a basso punto di fusione che influiscono sulle prestazioni del materiale alle alte temperature.
2. Proprietà fisiche
Granulometria e uniformità delle particelle: deve essere finemente macinato e lavorato, con una granulometria di decine di micron e una distribuzione uniforme per garantire una miscelazione completa con la sabbia di magnesia e favorire la formazione uniforme della fase spinello durante la sinterizzazione.
Caratteristiche di elevata densità: la densità è solitamente compresa tra 3,2 e 4,8 g/cm3, il che può migliorare la compattezza e la capacità antipenetrazione dei mattoni refrattari.
Elevata durezza e resistenza all’usura: durezza Mohs 5,5-6,5, migliora la resistenza all’usura dei mattoni refrattari in ambienti ad alta temperatura.
3. Proprietà termiche e chimiche
Stabilità alle alte temperature: il punto di fusione è alto fino a 2150 ℃ e la temperatura di sinterizzazione deve raggiungere 1850 ℃ per garantire che i mattoni refrattari mantengano la stabilità strutturale in condizioni di alta temperatura.
Resistenza agli shock termici: eccellente conduttività termica e basso coefficiente di dilatazione termica possono smorzare lo stress causato da improvvisi sbalzi di temperatura e prevenire la rottura dei mattoni.
Resistenza alla corrosione alcalina: è chimicamente inerte alle scorie alcaline (come l’ambiente del forno del cemento) e può resistere efficacemente alla penetrazione di sostanze corrosive come FeO.
4. Contributo microstrutturale
Formazione della fase spinello: la farina di cromite reagisce con la sabbia di magnesia ad alta temperatura per formare spinello di magnesio e cromo in situ e promuove la precipitazione della fase spinello secondaria nella periclasio per formare una struttura di legame diretto, che migliora significativamente la resistenza alle scorie e la resistenza alle alte temperature del materiale.
Effetto di rinforzo composito: attraverso la complessa struttura di fase della fase spinello e della periclasio, la conduttività termica complessiva viene ridotta e il coefficiente di dilatazione termica viene regolato, migliorando notevolmente le proprietà termodinamiche dei mattoni refrattari.
5. Adattabilità di processo
Compatibilità con la sinterizzazione: è necessario adattarsi alla temperatura di cottura (1550-1750°C) dei diversi processi (ad esempio la saldatura diretta e la co-sinterizzazione) per garantire che si possa ottenere una saldatura efficace dello spinello in condizioni di temperatura elevata.
Rispetto per l’ambiente: i minerali originali non necessitano di sintesi chimica per evitare la generazione di sostanze nocive come il cromo esavalente, il che soddisfa i requisiti di tutela ambientale.
Le caratteristiche sopra descritte determinano congiuntamente il ruolo fondamentale della farina di cromite nei mattoni refrattari al magnesiaco-cromo, che è direttamente correlato alla resistenza alle alte temperature, alla resistenza alla corrosione e alla durata utile dei mattoni refrattari.
