中能技術(shù)
Cr2O3化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,耐酸堿、高溫性質(zhì)穩(wěn)定,具有很高的硬度和良好的耐火性能。在高溫下,Cr3+會(huì)被部分地轉(zhuǎn)變?yōu)镃r2+,從而使Cr2O3的熔點(diǎn)降低。因此,Cr2O3的熔點(diǎn)還沒(méi)有統(tǒng)一的意見(jiàn),只有一個(gè)溫度范圍2265~2330℃。盡管如此,具有如此高的熔點(diǎn)范圍,在耐火材料中的應(yīng)用是足夠的。Cr2O3與一些主要的耐火氧化物作用時(shí),形成的化合物熔點(diǎn)較高或是形成的多元系統(tǒng)的低共熔點(diǎn)高,所以是耐火材料的重要原料和添加劑。
Cr2O3引入到耐火材料中去,可以起到改善熔渣對(duì)耐火材料的潤(rùn)濕性、間接提高熔渣的黏度等作用,這樣便可以提高耐火材料抵抗熔渣侵蝕的能力,從而延長(zhǎng)耐火材料的使用壽命。其之所以能起到上述作用,可以借助相圖及冶金渣的主要成分進(jìn)行分析。
在冶煉過(guò)程中,爐渣通常是以氧化鈣(CaO)和二氧化硅(SiO2)為主要成分的多種氧化物的混合物。如將爐渣視為CaO-SiO2二元系統(tǒng),可與氧化鉻(Cr2O3)、三氧化二鋁(Al2O3)和氧化鎂(MgO)分別構(gòu)成Cr2O3-CaO-SiO2、Al2O3-CaO-SiO2和MgO-CaO-SiO2三元系,則可通過(guò)比較各相平衡狀態(tài)圖分析各種耐火材料的抗渣侵機(jī)理。
含鉻耐火材料以其良好的抗侵蝕性能,使得其在一定的場(chǎng)合下具有不可替代的作用。但是,人們對(duì)其大規(guī)模的使用還是存在一定的擔(dān)心。這是由于含鉻耐火材料在生產(chǎn)、使用以及用后廢磚的堆放過(guò)程中可能會(huì)形成六價(jià)鉻,污染大氣、水源和土壤等,危害人體健康。因此,研究其生產(chǎn)、使用及用后處理過(guò)程中六價(jià)鉻的生成條件、控制方法以及含鉻廢磚的回收利用等有現(xiàn)實(shí)意義。
耐火材料中所用的鉻的化合物均為三價(jià),非常穩(wěn)定、危害性也不大。然而在合適的條件下,氧化鉻原料以及含鉻耐火材料中的三價(jià)鉻離子會(huì)轉(zhuǎn)化為六價(jià)鉻離子,成為環(huán)境的一大殺手。在有堿性氧化物或堿土氧化物存在及氧化氣氛條件下,三價(jià)鉻可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱鶅r(jià)鉻。既然如此,便可通過(guò)控制其使用環(huán)境、氣氛及溫度控制或阻止其轉(zhuǎn)變,以充分發(fā)揮含鉻耐火材料的優(yōu)良性能。
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