鉻剛玉耐火材料一般指耐火材料中氧化鉻<40‰剩余成分為氧化鋁,含有少量雜質(zhì),具有耐火度高,硬度大,抗侵蝕性能優(yōu),抗熱震性能好和耐磨性能高等特點,鉻剛玉耐火材料廣泛應用于水煤漿加壓氣化爐爐襯、鋼包精煉爐和炭黑反應爐內(nèi)襯,石化工業(yè)的渣油氣化爐內(nèi)襯和玻璃熔化爐內(nèi)襯等,還可用作加熱爐用鉻剛玉平臺磚,是高溫工業(yè)一種不可或缺的材料。
AL203和Cr2O3同屬于剛玉型結構,Cr3+半徑為0.620Å,AL3+的半徑為0.535Å根據(jù)經(jīng)驗公式:
由于Cr3+和AL3+離子半徑相差小于15%,Cr離子可連續(xù)并無限替換AL203晶格中的AL,形成無限連續(xù)替換固溶體.
Cr203和AL203的晶體結構相同,離子半徑相差13.7%,因此,高溫下Cr203和AL203可以形成無限固溶體。從液一固相線看,隨著Cr203含量的增加,開始出現(xiàn)液相的溫度也隨之升高,因此在AL203中添加適量的Cr203能顯著改善剛玉系耐火材料力學性能和高溫使用性能
Cr203能與許多常見氧化物形成高熔點化合物或較高熔化溫度的共熔物。如Cr203與Feo生成的FeO·Cr203尖晶石,熔點高達2100℃;Cr203與AL203可形成連續(xù)固溶體。除此之外,Cr203還能夠使熔渣的粘度大大提高,降低爐渣的流動性,從而降低熔渣對耐火材料的侵蝕。因此,在耐火材料中加入適量的Cr203可以顯著減輕爐由渣侵蝕造成的爐襯材料的結構剝落。爐渣對鉻剛玉耐火材料的侵蝕能力與爐渣堿度之間沒有明顯的規(guī)律性;當爐渣堿度為2時,鉻剛玉磚抗鐵渣侵蝕性能最好;當爐渣堿度為0.2時,銅渣對鉻剛玉磚的侵蝕深度最;當爐渣堿度為0.35時,錫渣對鉻剛玉磚的侵蝕深度最。划斻U渣堿度為0.3時殘渣厚度最大且反應層、侵蝕層和滲透層深度最小。當爐渣堿度為0.37時鉻剛玉磚的抗鎳渣侵蝕性能最好。 1400℃下,鉻剛玉磚抗有色金屬爐渣侵蝕能力為:鎳渣>鉛渣>銅渣>錫渣