鎂鉻耐火材料及高溫裝備綠色化應用研究進展
摘要：鎂鉻耐火材料是以方鎂石和鎂、鐵尖晶石(Mg,Fe)(Cr,Al,Fe)2O 4為主晶相的堿性耐火材料,具有耐火度高、高溫強度大、熱震穩定性優良以及抗熔渣侵蝕性和經濟性等優點,在鋼鐵、有色、水泥等高溫工業裝備領域有著廣泛的應用,是諸多高溫裝備爐襯關鍵部位的主導材料。然而鎂鉻耐火材料在氧化性氣氛或與堿性氧化物如K 2O、Na 2O、CaO等共存時,在一定溫度下其Cr^3+會部分轉化為Cr^6+,由此帶來六價鉻污染問題,與高溫工業綠色、環保、高效的發展理念相違背。通過法規對鎂鉻耐火材料產業鏈進行規范引導、采取系列措施抑制鎂鉻耐火材料六價鉻化合物的形成均無法從根本上消除Cr^6+帶來的隱患,而最根本的辦法是開展耐火材料無鉻化研究與應用。針對高溫工業裝備應用鎂鉻耐火材料帶來的污染問題,國內外耐火材料工作者相繼開展了高溫裝備綠色化研究與應用工作。其中水泥回轉窯、RH精煉爐用耐火材料取得的無鉻化研究成果已經實現了產業實踐,產生了積極的社會效益,特別是水泥回轉窯燒成帶用耐火材料率先實現了無鉻化。目前在水泥回轉窯燒成帶取得較好使用效果的是鎂鈣鋯質耐火材料及鎂尖晶石質耐火材料,它們能夠替代鎂鉻磚并滿足服役要求,上述研究與應用成果極大促進了鋼鐵工業用RH精煉爐無鉻化的研究與實踐。當前RH精煉爐無鉻化研究已經成功獲得應用,并且有多種不含鉻材料替代方案,其中以復合鎂鋁尖晶石磚的應用最為普遍,在國內外一些RH精煉爐用耐火材料已經相繼實現無鉻化,實現了綠色化發展理念。上述成功經驗有以下兩點:(1)依靠行業自主技術創新,實現企業的社會價值;(2)依賴于社會大眾環保意識的提高以及政府相關環保產業政策的引導,兩種合力共同推動了高溫裝備的綠色化應用與發展。在今后的一段時期內,鎂鉻耐火材料在
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