高纯度铬镁刚玉质耐火浇注料是在高纯度刚玉质和镁质耐火浇注料的基础上开发的。在铬镁质耐火浇注料中,有时还掺加锆英石粉,以改善其抗热震性。该类料主要用于透气砖、水口砖、座砖、RH吸嘴外衬和钢包渣线等部位。
下图为铬(锆)镁刚玉质耐火浇注料的性能。表中编号1、编号2和编号4系用电熔刚玉作耐火骨料,编号3和编号5则用电熔镁砂作耐火骨料:编号4用烧结尖晶石粉作粉料,其余编号用电熔镁砂粉作粉料。编号2、编号3和编号4添加了a-A2O3超微粉,编号添加了错英石粉和-SO2。所有编号材料中均添加工业氧化铬粉,并用CA-70水泥作结合剂,同时添加了减水剂和快干剂。
有上图可知铬镁刚玉质耐火浇注料的烘干耐压强度较高,一般为45-62MPa1500-1600℃烧后线变化均为正值,即显微膨胀状态,有利于使用:铬镁质和铬锆镁质耐火浇注料的烘干耐压强度略低些,1500-1600℃烧后耐压强度为68-70MPa和线变化呈负值,不利于使用,但该料抗熔渣侵蚀性和抗热震性好些,在钢包渣线等部位上使用。
在高纯度镁尖晶石质耐火浇注料中,添加适量的Cr2O3微粉,在高温下能固溶到MA中而成MgO·(Al,Cr)2O3固溶体,改善其高温性能。该浇注料由烧后线收缩转变为线膨胀,荷重软化温度提高了50~62℃。
下图为Cr2O3用量与烧注料性能的关系。从表中看出,随着Cr2O3用量的增加,浇注料的烧后线变化、高温抗折强度和荷重软化温度,均呈上升趋势;抗热震性较好,但强度保持率有个最佳值,即Cr2O3用量为4%时最好。Cr2O3较贵,在保证浇注料良好性能时,应尽量少用。
下图为尖晶石粉用量与铬刚玉质浇注料性能的关系。残余强度保持率为1100℃保温0.5h,风冷循环3次的强度与原强度之比。从图中看出,随着尖晶石粉用量的增加,高温抗折强度逐渐降低,残余强度保持率有个最佳值即抗热震性较好。因为高纯度铬刚玉质浇注料中添加MA粉,其体积膨胀削弱了颗粒与基质间的直接结合程度,同时与Cr2O3形成的固溶体不及铝铬固溶体牢固,故强度有降低趋势。在尖晶石粉最佳用量时,因为尖晶石与铬刚玉线膨胀系数不同而导致其失配,可缓冲浇注料内部的热应力,其抗热震性最好。
在高纯度铬(锆)镁刚玉质耐火浇注料中,添加镁砂粉、a-AL2O3和SiO2超微粉、刚玉粉和锆英石粉等粉料,对耐火浇注料性能的影响,前已述及,可参照。总之,在浇注料基质中,添加各种耐火粉料并配制合理,是获得高性能耐火浇注料的基础,故应正确选择其品种和用量。