2015-12-23

高温烧成的镁铬砖系耐火砖(如直接结合、再结合、半再结合镁铬砖)由于具有抗低碱度渣蚀能力强的优点，已经广泛应用于精炼炉衬上。镁铬系耐火砖有许多不同的品种，砖的生产工艺、组织结构、性能差异也很大。镁铬系耐火砖按按Cr2O3含量可分为镁铬砖(Cr2O3含量为5~20%)、铬镁砖(Cr2O3含量为20~35%)和铬砖(Cr2O3含量为大于35%)，按生产工艺分为烧结砖和熔铸砖等。
由于镁铬耐火砖的品种非常繁多，有文献对其进行了归类总结：
(1)硅酸盐结合镁铬耐火砖(普通烧成镁铬砖)。这种砖是由杂质(SiO2与CaO)含量较高的普铬矿与制砖镁砂制做成，烧成温度在1550℃左右。结构特点是：耐火物晶粒之间是由硅酸盐结合的，显气孔率较高，抗炉渣侵蚀性较差，高温体积稳定性差。
(2)预反应镁铬耐火砖。将镁砂(轻烧镁粉)与铬矿共磨压坯在窑内烧成，用合成的镁铬砂作为原料再制砖，形成“预反应镁铬砖”。预反应镁铬砖属硅酸盐结合镁铬砖的改进型。
(3)直接结合镁铬耐火砖。直接结合镁铬耐火材料是由杂质含量低的铬精矿与较纯镁砂制作，烧成温度在1700℃以上。其结构特点是：耐火物晶粒之间多呈直接接触，砖中方镁石(固溶体)-方镁石(固溶体)与方镁石(固溶体）尖晶石(固溶体)的直接结合程度高，因此其高温性能、抗炉渣侵蚀性好，高温体积稳定性都较普通镁铬砖好。
(4)熔粒再结合镁铬耐火砖(电溶再结合镁铬)。用电熔方法使镁砂与铬矿(轻烧镁粉或菱镁石与铬矿)充分均匀地反应，合成结构更理想的方镁石固溶体和尖晶石固溶体镁铬原料，再结合镁铬砖就是用此原料制砖称为熔粒再结合镁铬砖。由于制耐火砖原料较纯，都需要在1750℃以上高温或超高温下烧成。其显微结构特征是尖晶石等组元分布均匀、气孔率低、耐火物晶粒之间为直接接触、耐压强度高、抗侵蚀性好、高温强度高等，但缺点是热震稳定性较差。
(5)半再结合镁铬耐火砖。以人工合成原料做颗粒，以铬精矿与镁砂为细粉的镁铬砖都应称为半再结合镁铬砖。国内将由电熔镁铬料作颗粒，而以共烧结料为细粉或以铬精矿与镁砂粉为混合细粉，制作的镁铬砖都称为半再结合镁铬砖。其烧成温度在1700℃以上，砖内耐火物晶粒之间也是以直接结合为主，优点是抗热震性较好，抗侵蚀、抗冲刷也不错。
(6)共烧结镁铬耐火砖(又称全合成镁铬)。用百分之百的烧结合成镁铬砂为制砖原料，再经过高温烧成所生产的镁铬砖就是共烧结镁铬。其特点是抗侵蚀性好，高温体积稳定性好等。
(7)不烧镁铬耐火砖(或称化学结合镁铬)。化学结合不烧镁铬砖，一般采用镁砂与铬矿为制砖原料，以聚磷酸钠或六偏磷酸钠或水玻璃为结合剂压制的镁铬砖。不需高温烧成，只经200℃左右温度烘烤。由于未经高温烧成，镁砂会发生水化，不能长期存放。
(8)熔铸镁铬制品耐火砖。采用镁砂、铬矿为主要原料，加入少量添加剂，经混合、压坯与素烧，破碎成块，进电弧炉熔融，再注入模内、退火，生产成母砖，母砖经切、磨等冷加工制成各种特定形状的制品。熔铸镁铬砖的结构特点是成分分布均匀，耐火物晶粒之间主要为直接接触，硅酸盐以孤岛状存在，砖抗熔体熔蚀、渗透与冲刷特别好，但热震稳定性差。

镁铬耐火砖是一种含三氧化二铬的镁质耐火材料，氧化铬通过固熔于方镁石和形成低膨胀的镁铬尖晶石，可增大液相对耐火相的润湿角，提高直接结合程度，生成理想的方镁石-镁铬尖晶石-微裂纹复合结构，使镁铬质耐火砖具有良好的荷重软化温度、高温强度、抗侵蚀性、热震稳定性、较低的导热率和较好的挂窑皮性。镁铬耐火砖在现有的烧成带耐火材料中具有 的性能/价格比值，并由此成为一种被广泛使用的耐火材料。