Anwendung von Chromitmehl bei der Herstellung von Magnesia-Chrom-Steinen
I. Zusammensetzung der Kernrohstoffe
Grundlegende Rohstoffkombination
Die Hauptrohstoffe für Magnesia-Chrom-Steine sind Magnesiasand (MgO-Gehalt üblicherweise > 89 %) und Chromitmehl, wobei Chromitmehl die Cr₂O₃-Komponente liefert und durch Sintern bei hohen Temperaturen eine Magnesia-Chrom-Spinellstruktur bildet, die dem Material eine hohe Feuerfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit verleiht.
Komponentenregulierung und Sortenklassifizierung
Der Cr₂O₃-Gehalt des Chromitmehls wirkt sich direkt auf die Leistung von Magnesia-Chrom-Steinen aus. Beispiel:
Gewöhnliche Magnesia-Chrom-Steine : Unter Verwendung von Chromitmehl mittlerer und niedriger Reinheit (Cr₂O₃ < 14 %) sind die Körner hauptsächlich durch Silikate gebunden, die Kosten sind niedrig und das Material eignet sich für Zementöfen, Glasöfen und andere Bereiche.
Direkt gebundene Magnesia-Chrom-Steine : Durch die Verwendung von hochreinem Chromitmehl (Cr₂O₃≥46 %) wird durch Sintern bei hohen Temperaturen eine direkte interkristalline Bindung zwischen Magnesiasand und Chromerz erreicht, wodurch die Thermoschockbeständigkeit und die Schlackenbeständigkeit verbessert werden.
2. Schlüssel zur Optimierung von Materialstruktur und Leistung
Verbesserte thermodynamische Eigenschaften
Der hohe Schmelzpunkt (ca. 2150 °C) und die gute Wärmeleitfähigkeit von Chromitmehl können die Hochtemperaturstabilität von Magnesia-Chrom-Steinen verbessern und das Risiko von Rissen durch thermische Spannung verringern.
Korrosions- und Permeabilitätsbeständigkeit
Die alkalische Beständigkeit von Cr₂O₃ ermöglicht eine wirksame Resistenz gegen das Eindringen und die Erosion von Hochtemperaturschlacke und geschmolzenem Metall, wenn es in Teilen wie Pfannenschlackenleitungen verwendet wird.
Verbesserte Thermoschockbeständigkeit
Studien haben gezeigt, dass eine Erhöhung der zugesetzten Menge an Chromerzpulver (z. B. wenn 20 % südafrikanisches Chromitmehl hinzugefügt werden) die Thermoschockbeständigkeit von direkt gebundenen Magnesia-Chrom-Steinen deutlich verbessern kann, die Veränderungen der Druckfestigkeit und der Schüttdichte müssen jedoch ausgeglichen werden.
3. Spezifische Anwendungen in Produktionsprozessen
Anpassung des Sinterprozesses
Hochreines Chromitmehl muss mit geschmolzenem Magnesiasand kombiniert und bei einer hohen Temperatur von 1700–1750 °C gesintert werden, um eine stabile Spinellphase zu bilden. Additivsynergie
Einigen Formeln werden Additive wie Chromgrün hinzugefügt, um den Kornbindungszustand und die Materialdichte weiter zu optimieren.
4. Typische Anwendungsszenarien Stahlmetallurgie
Wird in Schlüsselteilen wie Pfannenschlackenleitung und Lichtbogenofenauskleidung verwendet, um Auswaschung durch alkalische Schlacke und Hochtemperatur-Metallschmelze zu widerstehen.
Zement- und Glasindustrie
Bietet langfristigen und stabilen Feuerfestschutz in alkalischen Hochtemperaturumgebungen wie der Brennzone von Drehrohröfen und dem Regenerator von Glasöfen.
Schmelzen von Nichteisenmetallen
Anwendbar auf Auskleidungen von Schmelzöfen, wie zum Beispiel für Kupfer und Nickel, insbesondere in stark oxidierenden Atmosphären.
5. Prozessparameter und Qualitätskontrolle
Kontrolle des Chromitmehlverhältnisses
Experimente zeigen, dass die Zugabe von südafrikanischem Chromitmehl in direktgebundenen Magnesia-Chrom-Steinen vorzugsweise 20 % beträgt, da zu diesem Zeitpunkt die Gesamtleistung (Wärmeschockbeständigkeit, scheinbare Porosität) am besten erreicht wird.
Anforderungen an Partikelgröße und Reinheit
Chromitmehl muss fein gemahlen sein (normalerweise 325–2500 Mesh) und der Cr₂O₃-Gehalt muss ≥ 46 % betragen, um eine Hochtemperaturreaktionsaktivität und strukturelle Dichte sicherzustellen.
Durch die oben genannten Anwendungen ist Chromitmehl nicht nur ein wesentlicher Rohstoff für Magnesia-Chrom-Steine, sondern auch ein Schlüsselfaktor bei der Verbesserung der Gesamtleistung feuerfester Materialien durch Zusammensetzungsregulierung und Prozessoptimierung.
