鎂鉻砂的合成工藝

　　鉻鎂砂也稱(chēng)鎂鉻礦或鎂鉻尖晶石，是用鎂質(zhì)原料(燒結(jié)鎂砂、天然菱鎂礦或海(鹵)水氫氧化鎂制得的輕燒鎂粉)和鉻鐵礦配合，經(jīng)人工合成(燒結(jié)或電炤)得到的以方鎂石和鉻尖晶石為主要組成礦物的堿性耐火原料。

　　1.制造鎂鉻砂的原料

　　①含量MgO的原料有菱鎂礦、浮選鎂精礦、海(鹵)水提取的氫氧化鎂、輕燒鎂粉等。

　　對(duì)它的基本要求是SiO2、Al2O3、Fe2O3含量盡可能低。一般采用海水提取的輕燒鎂粉或浮選鎂精礦制得的輕燒鎂粉等較純的原料。我國(guó)多采用后者，要求SiO2含量低于0.5%?1.5%，燒失量<2%。

　?、阢t鐵礦 可選用質(zhì)量較好的鉻鐵礦或鉻精礦。要求鉻鐵礦中的SiO2含量低：對(duì)于F2O3含量無(wú)特殊限制。我國(guó)鉻鐵礦的質(zhì)量較差(Cr2O3含量低，SiO2含量高)，不宜直接用于合成鎂鉻砂，應(yīng)選用鉻精礦。根據(jù)使用要求，也可將鉻鐵礦段礦與鉻精礦配合使用以控制總體SiO2含量。

　　2.鎂鉻砂中Cr2O3的含量

　　鎂鉻砂中Cr2O3的含量取決于鎂砂的用途和對(duì)其性能的要求。通常鉻鐵礦加入量越多， 鎂鉻砂中尖晶石總量越高，二次尖晶石(鉻鐵礦中的尖晶石為一次尖晶石，鉻鐵礦中的在高溫下向方鎂石中擴(kuò)散而在方鎂石邊緣形成的尖晶石稱(chēng)之為二次尖晶石含量也越高，鎂鉻砂的高溫強(qiáng)度與抗侵蝕能力也越強(qiáng)。一般燒結(jié)鎂鉻砂的Cr2O3含量為5%?15%，電熔鎂砂為15%?25%，也有高達(dá)30%?35%的。

　　據(jù)我國(guó)以浮選鎂精礦輕燒粉與鉻精礦配合制造燒結(jié)鎂鉻砂的經(jīng)驗(yàn)，Cr2O3含量為5%?10%為佳。當(dāng)?shù)陀诨虺鲈摲秶鷷r(shí)，合成砂的顯氣孔率偏高，顆粒松散;在高溫豎窯內(nèi)煅燒時(shí)，易粘窯和結(jié)塊，常使煅燒過(guò)程受阻。

　　3.工藝過(guò)程

　　采用輕燒錟粉與鉻鐵礦(鉻中礦粉與鉻精礦配合使用)為原料生產(chǎn)燒結(jié)鎂鉻砂的工藝流程。將各種原料稱(chēng)重，按比例混合，然后送入壓球機(jī)中壓成球坯(干法成球)，料球直徑16?32mm，球坯密度為2.1?2.2g/Cm3。球坯入燃油豎窯中煅燒，燒成溫度2000℃，要控制好窯內(nèi)氣氛，以氧化氣氛煅燒的合成砂質(zhì)量較好。燒結(jié)砂出窯溫度為100?150℃。以輕燒鎂粉和鉻鐵礦為原料時(shí)鎂鉻砂熱耗為600?700 kcal/kg。鎂鉻砂也可以在隧道窯和回磚窯中高溫煅燒。

　　電熔法也是生產(chǎn)合成鎂鉻砂的常用方法，特別是對(duì)Cr2O3含量高的合成砂。它與燒結(jié)砂的區(qū)別在于方鎂石與尖晶石呈直接結(jié)合結(jié)構(gòu)，晶間尖晶石自形程度高;組織致密、顆粒氣孔率低;硅酸鹽相含量相對(duì)較低。因而電熔鎂鉻砂具有更好的抗侵蝕性能。用它制做大顆粒再結(jié)合鎂鉻磚甚至可以達(dá)到電熔鎂鉻磚的性能，明顯于燒結(jié)砂。而燒結(jié)砂則熱震穩(wěn)定性好、成本低。