5 распространенных видов магниево-хромитовых кирпичей: состав и применение

Магниево-хромитовые кирпичи — это основные огнеупорные изделия, содержащие 55-80% MgO и 8-20% Cr₂O₃, состоящие из периклаза, сложных шпинелей и небольшого количества силикатных фаз. Комплексные шпинели включают твердые растворы MgAl₂O₄, MgFe₂O₄, MgCr₂O₄ и FeAl₂O₄.

После 1960-х годов развитие магниево-хромитовых кирпичей ускорилось благодаря повышению чистоты сырья и температуры обжига. В настоящее время они классифицируются по методу производства на:

(1) Обычные магниево-хромитовые кирпичи

• Состав: Хромит в качестве крупных частиц, магнезит — мелкодисперсный наполнитель

• Технология: Температура обжига 1550-1600°C

• Микроструктура:

  • Слабая прямая связь между частицами хромита и периклаза

  • Преобладание силикатного связующего (CMS)

  • Минимальные фазы выделения в периклазе

• Недостатки: Низкая механическая прочность, слабая стойкость к шлакам

(2) Кирпичи с прямой связью

• Улучшения:

  • Более чистое сырье (SiO₂ < 1-2.5%)

  • Температура обжига >1700°C

• Микроструктура:

  • Прямой контакт между хромитом и периклазом

  • Силикаты вытеснены в углы кристаллической решетки

• Преимущества:

  • Высокая прочность при температурах до 1800°C

  • Улучшенная стойкость к шлакам, эрозии и термоударам

  • Отличная объемная стабильность

(3) Совместно-спеченные кирпичи

• Технология: Совместный обжиг тонкоизмельченных смесей магнезита и хромита

• Особенности:

  • Образование вторичных шпинелей

  • Более однородная микроструктура vs кирпичи с прямой связью

  • Повышенное содержание фаз выделения

• Разновидности:

  • Полностью совместно-спеченные (все фракции)

  • Частично совместно-спеченные (только крупные фракции)

(4) Ребонд-кирпичи (вторично-связанные)

• Производство:

  1. Плавление шихты в электродуговой печи

  2. Дробление закристаллизованного расплава

  3. Формование и повторный обжиг

• Характеристики:

  • Высокая степень прямой связи

  • Обилие шпинелевых фаз выделения

  • Пониженный коэффициент теплового расширения

  • Лучшая термостойкость vs литые кирпичи

(5) Литые магниево-хромитовые кирпичи

• Технология: Полное плавление шихты с последующей отливкой в формы

• Микроструктура:

  • Плотная кристаллическая структура

  • Максимальная прямая связь

  • Высокое содержание шпинелевых фаз

• Преимущества: Лучшая стойкость к шлакам

• Недостатки: Низкая термостойкость

Ключевые отличия по свойствам:

Все современные виды магниево-хромитовых кирпичей находят применение в:

• Сталеплавильных печах

• Вращающихся цементных печах

• Медно-никелевых агрегатах

• Стекловаренных печах (зоны высоких температур)