通过改变耐火砖中成分的含量，研究了高温强度和显微组织，结果表明通过控制二次尖晶石可以有效提高高温强度。

1前言

镁铬砖具有良好的耐蚀性和很高的高温强度，在RH和AOD等二次精炼设备上已被广泛应用。

据了解，在烧成过程中生成的二次尖晶石的组织和生成量对提高镁铬砖的高温强度影响很大。一般认为这种二次尖晶石是由含有SiO2和CaO的液相烧结生成并长大，所以不仅受到主要成分MgO和Cr2O3的影响，而且还受到CaO、SiO2、Al2O3、Fe2O3等副成分的影响。

通过变更所用原料的配比，改变副成分的含量，制备了试样，对高温强度和显微结构进行了研究，探讨了提高高温强度的影响因素，现报告如下。

2试验用试样

变更1mm以下原料构成比例，制备了半再结合镁铬砖，作为试验用试样。试样A为基础试样，试样B、C是减少电熔镁铬而提高了氧化铬与电熔镁的比例，主要是减少了Al2O3+Fe2O3副成分。试样D、E是减少了电熔镁铬而提高了铬矿并减少电熔氧化镁的比例，所以Al2O3+Fe2O3、SiO2和Cr2O3的含量略有上升。

这些试验用试样在同一成型条件下成型为mm×75mm×50mm，在隧道窑用超高温烧成。

3试验结果

表1示出了制备试样的组成以及性能试验结果。试样B和C，气孔率低、体积密度大，压缩强度呈降低倾向，但高温强度提高。试样D、E，物理性能和强度基本保持一定，高温强度随铬矿增加而提高。

图1示出了试样E根据EPMA绘制的元素图。SEM图像中亮度大的部分发现有Fe和Cr的分布。推测Al的分布也基本与Cr和Fe相的分布相同，所有的试样杂质内Al2O3和Fe2O3都与Cr2O3一起构成Mg(Cr、Al、Fe)2O4的尖晶石相。试样之间的不同是，试样C与试样A相比，试样C的Cr多，而Fe成分少。试样E的Fe成分多，而Cr成分少。

表1试样的组成及性能

图1试样E的元素分布

关于Si和Ca的分布，所有试样都是在二次尖晶石附近存在着Si、Ca与Mg重叠的相。根据点分析结果推测，该重叠相的CaMgSiO4和Mg2SiO4是以重量比为80∶20的比例存在的。在试样D、E中发现除此之外，Ca少、Mg多，相的比例是CaMgSiO4∶Mg2SiO4=16∶84。与试样A相比，Si和Ca分布很多。

4分析

添加了氧化铬的试样B、C，其高温强度提高，认为这是由于二次尖晶石富含Cr的结果造成的。推测试样B、C，Al2O3和Fe2O3减少，二次尖晶石中的Cr2O3量增加。如图2、图3所示，MgCr2O4在高温下很难向CaMgSiO4中溶解，所以一般认为二次尖晶石的溶解受到了抑制，才显现出了高温强度。

关于添加铬矿的试样D、E，由于SiO2量增多，析出了更高熔点的相。推测其结果是，高温下液相生成量减少、二次尖晶石的溶解被抑制，高温强度得以保持。

图2CaMgSiO4-MgCr2O4系

图3CaMgSiO4-MgFe2O4系

5结语

变更了砖中副成分含量的试样，对其高温强度和显微组织进行了研究。根据试验结果推测，二次尖晶石没有溶解消失，才得以保持很高的高温强度。

根据此次的研究结果，期待开发出高温强度提高的材质，以提高窑炉的使用寿命。