耐火材料在使用過程中，渣蝕往往是損壞的主要因素，尤其是冶煉爐內(nèi)襯。AL2O3—SiO2系耐火材料是廣泛使用的耐火材料。但是由于強(qiáng)化冶煉的發(fā)展，普通AL2O3—SiO2系耐火材料在抗渣性等方面已難于完全滿足冶煉的需要。為此我們試圖以少量的Cr2O3為添加劑，采用特殊工藝技術(shù)，研制成本較低、且耐蝕性較強(qiáng)的鋁鉻質(zhì)高鋁澆注料。
一 研制過程與方法
1.1 主要原料為高鋁礬土熟料和鉻礦，以礬土熟料和部分鉻礦為顆粒料，其粒度分為15~8mm，8~5mm，5~1mm，＜1mm。前三者約占整個(gè)顆粒料的56%，后者占44%。顆粒料與細(xì)分的比例為65：35。細(xì)分粒度＜0.074mm，其中＜0.057mm的＞80%。制備過程中還加入了少量的助磨劑。實(shí)驗(yàn)配方多次篩選，最后確定以高鋁礬土和部分鉻礦為顆粒料，混合細(xì)分為基質(zhì)，外加復(fù)合超細(xì)粉為早強(qiáng)劑�；鞜掜樞�?yàn)榇诸w�！�2/3結(jié)合劑→中顆粒→1/3結(jié)合劑→復(fù)合超細(xì)粉+混合細(xì)分→充分混煉。試驗(yàn)料在振動(dòng)臺上成型。
1.2 抗渣性試驗(yàn)采用坩堝法對加鉻和不加鉻的高鋁澆注料作對比試驗(yàn)。爐渣由鋼廠取樣，其化學(xué)成分為：SiO2/14.51，F(xiàn)e2O3/16.21，AL2O3/2.43，CaO/48.18 ，MgO/ 3.71，MnO2/2.52，P2O5/2.23，游離CaO/2.90，S/0.19，R平均值為3.00. 坩堝尺寸為φ50mmX50mm，中孔為φ20mmX20mm，實(shí)驗(yàn)條件為1550℃，6h，爐渣用量為10g（細(xì)粉）。經(jīng)光學(xué)顯微鏡測定其渣滲透厚度為：高鋁澆注料3.84mm，加CrO2質(zhì)高鋁澆注料1.49mm。
二：結(jié)果與討論
從對比侵蝕深度來分析加入氧化鉻的試驗(yàn)料的各項(xiàng)性能都要優(yōu)于不加CrO2的高鋁澆注料，其原因與下屬工藝因素有關(guān)：
（1）選擇優(yōu)質(zhì)的高鋁礬土，要求AL2O3＞80%，F(xiàn)e2O3含量要低于2.0%。為了保證AL2O3含量，可以采用外加添加劑來提高基質(zhì)部分的AL2O3含量。礬土熟料要求燒結(jié)致密，結(jié)晶大。
（2）要求鉻鐵礦的Cr2O3含量盡可能高些。Cr2O3的引入對AL2O3—SiO2材料性能影響可見由于AL2O3、Cr2O3與莫來石能形成有限固溶體，故在AL2O3-SiO2系耐火材料，特別是高鋁材料中加入Cr2O3其耐火度不但不會降低，還會有所提高。分析認(rèn)為AL2O3—SiO2系引入Cr2O3能有效地提高抗渣性，原因?yàn)榇u體的抗蠕變性的提高可改善抗渣性�？谷渥冃缘奶岣咧饕腔|(zhì)中玻璃相粘度的提高，而粘度的提高正是由于添加了Cr2O3所致。其次是加入Cr2O3后，在渣/磚界面處形成了鉻尖晶石以及不滲透的莫來石層，加上（AL,Cr）2O3（ss）的形成使基質(zhì)的性能得以改善，從而提高了AL2O3-SiO2系材料的抗渣性。
（3）由于粘土提供了SiO2通過液相與剛玉發(fā)生反應(yīng)生成莫來石。毫無疑問，莫來石的形成速率主要依賴于SiO2的擴(kuò)展速率，此速率隨液相粘度提高而降低，反之亦然。AL2O3-SiO2系材料中的液相粘度是隨著Cr2O3含量的增加而提高，隨溫度的升高而降低的。
三：結(jié)論
在高鋁澆注料中引入少量Cr2O3組分，用本工藝的技術(shù)參數(shù)，采用復(fù)合超細(xì)粉強(qiáng)化基質(zhì)，研制的加入Cr2O3質(zhì)高鋁澆注料，能改善AL2O3-SiO2系材料的性能，尤其是可明顯提高抗渣性。