Cr2O3 hat stabile chemische Eigenschaften, Säure- und Alkalibeständigkeit, hohe Temperaturstabilität, hohe Härte und gute Feuerbeständigkeit.
Bei hohen Temperaturen wird Cr3+ teilweise in Cr2+ umgewandelt, was zu einem niedrigeren Schmelzpunkt für Cr2 o 3 führt.
Daher besteht kein Konsens über den Schmelzpunkt von Cr2O3, sondern nur über einen Temperaturbereich von 2265 bis 2330 ° C.
Trotzdem sind bei einem so hohen Schmelzpunktbereich Anwendungen in feuerfesten Materialien ausreichend.
Wenn Cr 2 O 3 mit einigen wichtigen feuerfesten Oxiden wechselwirkt, hat die gebildete Verbindung einen hohen Schmelzpunkt oder das gebildete Mehrkomponentensystem hat einen hohen niedrigen Co-Schmelzpunkt, so dass es ein wichtiger Rohstoff und Zusatzstoff für feuerfeste Materialien ist, wie in Tabelle gezeigt 1.
Tabelle 1Cr2O3 mit einigen durch binäre Systeme gebildeten feuerfesten Oxiden
Cr2O3-Leistungsmerkmale
Wenn Cr2O3 in feuerfeste Materialien eingeführt wird, kann es die Benetzbarkeit von Schlacke auf feuerfesten Materialien verbessern und indirekt die Viskosität von Schlacke verbessern, um die Fähigkeit von feuerfesten Materialien zu verbessern, Schlackenerosion zu widerstehen und somit die Lebensdauer von feuerfesten Materialien zu verlängern.
Der Grund, warum es die obige Rolle spielen kann, kann mit Hilfe des Phasendiagramms und der Hauptzusammensetzung der metallurgischen Schlacke analysiert werden.
Beim Schmelzprozess ist die Schlacke normalerweise eine Mischung aus vielen Oxiden mit CaO und SiO2 als Hauptkomponenten.
Wenn Schlacke als binäres System von CaO-SiO2 angesehen wird, das mit Chromoxid (Cr2O3), Aluminiumoxid (Al2O3) und Magnesiumoxid (MgO) kombiniert werden kann, um ternäre Systeme von Cr2O3-CAO-SiO2, Al2O3-Cao - zu bilden SiO2 bzw. MGO-Cao-SiO2, der Anti-Schlacken-Erosionsmechanismus verschiedener feuerfester Materialien, kann durch Vergleich des Gleichgewichtszustandsdiagramms jeder Phase analysiert werden.
Die Phasengleichgewichtszustände der ternären Systeme Cr2O3-Cao-SiO2, Al2O3-Cao-SiO2 und MGO-Cao-SiO2 sind in den Abbildungen 1, 2 und 3 dargestellt.
Aus der Figur ist ersichtlich, dass, wenn Cr 2 O 3, Al 2 O 3 und MgO mit Calciumoxid bzw. Siliciumdioxid gemischt und auf unterschiedliche Temperaturen erhitzt werden, Cr 2 O 3, Al 2 O 3 und MgO mit Schlacke reagieren und sich in Schlacke auflösen und nach deren Sättigung erreichen Die Auflösung überschreitet eine bestimmte Menge und die obigen Oxide lösen sich nicht mehr auf.
Das Ausmaß der Auflösung von Cr 2 O 3, Al 2 O 3 und MgO in jedem ternären System variiert mit der Änderung der Alkalität (R) und der Temperatur.
Die gemäß den Abbildungen 1, 2 und 3 berechnete Auswirkung von R und Erwärmungstemperatur auf die maximale Löslichkeit von Cr2O3, Al2O3 und MgO ist in Abbildung 4 dargestellt.
Aus 4 ist ersichtlich, dass die Menge an Chromoxid, gelöst in Schlacke R=1,0 und 0,6, am geringsten ist, gefolgt von Magnesiumoxid und Al 2 O 3.
Im Vergleich zu Al2O3 kann die Schlacke einen Sättigungszustand erreichen, solange Cr2O3 1/3 ~ 1/10 in der Schlacke erreicht, dh solange eine sehr kleine Menge Cr2O3 an der Schlackenreaktion beteiligt ist, kann die Schlacke eine Sättigung erreichen und Cr2O3 reagiert nicht mehr mit der Schlacke.
Daher kann Cr2O3 in feuerfesten Materialien eine sehr gute Korrosionsbeständigkeit aufweisen.
Anwendung von Cr2O3 in feuerfesten Materialien
Chromhaltige feuerfeste Materialien spielen aufgrund ihrer hervorragenden Korrosionsbeständigkeit in bestimmten Situationen eine unersetzliche Rolle.
Es gibt jedoch Bedenken hinsichtlich seiner weit verbreiteten Verwendung.
Dies liegt daran, dass chromhaltiges feuerfestes Material bei der Herstellung, Verwendung und Stapelung von Abfallsteinen nach der Verwendung sechswertiges Chrom bilden kann, das die Atmosphäre, die Wasserquellen und den Boden verschmutzt und die menschliche Gesundheit schädigt.
Daher ist es von praktischer Bedeutung, die Erzeugungsbedingungen und Kontrollmethoden von sechswertigem Chrom bei der Herstellung, Verwendung und Nachbehandlung sowie bei der Rückgewinnung und Verwendung von chromhaltigen Abfallziegeln zu untersuchen.
Die in feuerfesten Materialien verwendeten Chromverbindungen sind dreiwertig, sehr stabil und nicht schädlich.
Unter den richtigen Bedingungen können die dreiwertigen Chromionen in Chromoxid-Rohstoffen und chromhaltigen feuerfesten Materialien jedoch in sechswertige Chromionen umgewandelt werden, was zu einem Hauptkiller für die Umwelt wird.
Dreiwertiges Chrom kann in Gegenwart von Alkalioxid oder Erdalkalioxid und in oxidierender Atmosphäre in sechswertiges Chrom umgewandelt werden.
In diesem Fall kann die hervorragende Leistung chromhaltiger Feuerfestmaterialien voll zum Tragen kommen, indem die Verwendungsumgebung, die Atmosphäre und die Temperatur gesteuert oder deren Umwandlung verhindert werden.
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