마그네시아모래와 혼합한 마그네시아크롬 내화벽돌용 크롬철광분말의 특성
1. 화학성분 요구사항
높은 Cr2O3 함량: 크롬철광분말의 Cr2O3 함량은 일반적으로 ≥46%이어야 하며, 이는 마그네시아-크롬 스피넬(MgO·Cr2O3)을 형성하는 핵심 성분으로, 내화물의 고온 안정성과 내식성에 직접적인 영향을 미칩니다.
낮은 불순물 관리: SiO2, CaO와 같은 불순물의 함량은 재료의 고온 성능에 영향을 미치는 낮은 용융점 규산염 상이 형성되는 것을 방지하기 위해 엄격하게 관리해야 합니다(<1%, <2.5%).
2. 물리적 특성
입자크기 및 균일성: 수십 마이크론의 입자크기와 균일한 분포로 미세하게 분쇄 및 가공되어야 하며, 마그네시아 모래와의 완전한 혼합을 보장하고 소결 시 스피넬상의 균일한 형성을 촉진해야 합니다.
높은 밀도 특성: 밀도는 일반적으로 3.2-4.8g/cm3이며, 이는 내화벽돌의 치밀성과 침투 방지 능력을 향상시킬 수 있습니다.
높은 경도 및 내마모성: 모스 경도 5.5-6.5는 고온 환경에서 내화 벽돌의 내마모성을 향상시킵니다.
3. 열적 및 화학적 특성
고온 안정성: 융점은 최대 2150℃이며, 소결 온도는 1850℃에 도달해야 내화 벽돌이 고온 조건에서 구조적 안정성을 유지할 수 있습니다.
내열충격성: 뛰어난 열전도도와 낮은 열팽창 계수는 급격한 온도 변화로 인한 응력을 완화하고 벽돌의 균열을 방지합니다.
알칼리 내식성: 알칼리성 슬래그(예: 시멘트 킬른 환경)에 화학적으로 불활성이며, Fe2O3와 같은 부식성 물질의 침투를 효과적으로 방지합니다.
4. 미세구조적 기여
: 스피넬상 형성: 크롬철광 분말은 고온에서 마그네시아 모래와 반응하여 현장 마그네슘 크롬 스피넬을 형성하고, 페리클레이스 내 2차 스피넬상의 석출을 촉진하여 직접 결합 구조를 형성하여 재료의 슬래그 저항성과 고온 강도를 크게 향상시킵니다.
복합 보강 효과: 스피넬상과 페리클레이스의 복합 상 구조를 통해 전체 열전도도를 낮추고 열팽창 계수를 조절하며, 내화벽돌의 열역학적 특성을 전반적으로 향상시킵니다.
5. 공정 적응성
소결 적합성: 스피넬의 효과적인 접합이 고온 조건에서 달성될 수 있도록 하기 위해 다양한 공정(직접 접합 및 공소결 등)의 소성 온도(1550~1750℃)에 적응해야 합니다.
환경 친화성: 원래 광물은 6가 크롬 등 유해 물질의 생성을 피하기 위해 화학 합성이 필요 없으므로 환경 보호 요구 사항을 충족합니다.
위의 특성은 마그네시아-크롬 내화벽돌에서 크롬철광 가루의 핵심 역할을 결정하는데, 이는 내화벽돌의 고온 저항성, 내식성 및 사용 수명과 직접 관련이 있습니다.
