高純度鉻鎂剛玉質耐火澆注料是在高純度剛玉質和鎂質耐火澆注料的基礎上開發的。在鉻鎂質耐火澆注料中,有時還摻加鋯英石粉,以改善其抗熱震性。該類料主要用于透氣磚、水口磚、座磚、RH吸嘴外襯和鋼包渣線等部位。
下圖為鉻(鋯)鎂剛玉質耐火澆注料的性能。表中編號1、編號2和編號4系用電熔剛玉作耐火骨料,編號3和編號5則用電熔鎂砂作耐火骨料:編號4用燒結尖晶石粉作粉料,其余編號用電熔鎂砂粉作粉料。編號2、編號3和編號4添加了a-A2O3超微粉,編號添加了錯英石粉和-SO2。所有編號材料中均添加工業氧化鉻粉,并用CA-70水泥作結合劑,同時添加了減水劑和快干劑。
有上圖可知鉻鎂剛玉質耐火澆注料的烘干耐壓強度較高,一般為45-62MPa1500-1600℃燒后線變化均為正值,即顯微膨脹狀態,有利于使用:鉻鎂質和鉻鋯鎂質耐火澆注料的烘干耐壓強度略低些,1500-1600℃燒后耐壓強度為68-70MPa和線變化呈負值,不利于使用,但該料抗熔渣侵蝕性和抗熱震性好些,在鋼包渣線等部位上使用。
在高純度鎂尖晶石質耐火澆注料中,添加適量的Cr2O3微粉,在高溫下能固溶到MA中而成MgO·(Al,Cr)2O3固溶體,改善其高溫性能。該澆注料由燒后線收縮轉變為線膨脹,荷重軟化溫度提高了50~62℃。
下圖為Cr2O3用量與燒注料性能的關系。從表中看出,隨著Cr2O3用量的增加,澆注料的燒后線變化、高溫抗折強度和荷重軟化溫度,均呈上升趨勢;抗熱震性較好,但強度保持率有個最佳值,即Cr2O3用量為4%時最好。Cr2O3較貴,在保證澆注料良好性能時,應盡量少用。
下圖為尖晶石粉用量與鉻剛玉質澆注料性能的關系。殘余強度保持率為1100℃保溫0.5h,風冷循環3次的強度與原強度之比。從圖中看出,隨著尖晶石粉用量的增加,高溫抗折強度逐漸降低,殘余強度保持率有個最佳值即抗熱震性較好。因為高純度鉻剛玉質澆注料中添加MA粉,其體積膨脹削弱了顆粒與基質間的直接結合程度,同時與Cr2O3形成的固溶體不及鋁鉻固溶體牢固,故強度有降低趨勢。在尖晶石粉最佳用量時,因為尖晶石與鉻剛玉線膨脹系數不同而導致其失配,可緩沖澆注料內部的熱應力,其抗熱震性最好。
在高純度鉻(鋯)鎂剛玉質耐火澆注料中,添加鎂砂粉、a-AL2O3和SiO2超微粉、剛玉粉和鋯英石粉等粉料,對耐火澆注料性能的影響,前已述及,可參照。總之,在澆注料基質中,添加各種耐火粉料并配制合理,是獲得高性能耐火澆注料的基礎,故應正確選擇其品種和用量。