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鉻鐵礦的加熱變化
發(fā)布時間：2018/3/14 11:48:31 點(diǎn)擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材鉻鐵礦也稱鉻礦，在耐火材料工業(yè)中主要用于生產(chǎn)鎂鉻質(zhì)原料和耐火磚，具有極好的抗侵蝕能力，它還是制備鉻和所有含鉻化合物的資源，組成為FeCr2O4的純鉻鐵礦只是在隕石中有發(fā)現(xiàn)。
(1)氧化增重現(xiàn)象
如前所述，F(xiàn)eO是鉻鐵礦中鐵存在的常見狀態(tài)。當(dāng)鉻鐵礦在空氣中加熱時，F(xiàn)eO約從200℃左右即開始被氧化成Fe2O3這種氧化在1000℃下保持1小時即可達(dá)到完全(如表1)。反應(yīng)式為：
鉻鐵礦的氧化使其重量增加。如圖1為鉻鐵礦的熱重分析曲線(TC)。其典型的TG曲線有三種類型：A， B和C，各類型均從200℃附近開始氧化。A型在700℃左右增重達(dá)大，然后開始失重，在1000℃附近失重基本停止;B型與A型類似，但在1000℃附近沒有出現(xiàn)失重停頓現(xiàn)象：C型在500℃左右增重緩慢，在1050℃增重達(dá)大值。失重是由于Fe2O3的再分解放出氧而造成的。一般而言，隨著尖晶石的組成由鐵系變?yōu)殇X系，或鉻系尖晶石含量較高時，則TG曲線磚變?yōu)锽型或C型。
表1 鉻鐵礦的受熱氧化
鉻鐵礦的受熱氧化
在加熱過程中鉻鐵礦結(jié)晶難以長大，很難形成結(jié)晶網(wǎng)鉻。它也不與各種爐渣起反應(yīng)。
鉻鐵礦的熱重分析曲線
圖1鉻鐵礦的熱重分析曲線
(2)鉻鐵礦的加熱膨脹
鉻鐵礦熱膨脹的特點(diǎn)是在850℃以上顯著增加，但高溫時卻又發(fā)生收縮。將不同產(chǎn)地的鉻鐵礦分別在1400℃和1800℃進(jìn)行預(yù)先加熱處理，然后測定其熱膨脹，結(jié)果如圖2所示。可見1400℃和1800℃燒成的鉻鐵礦分別從1200℃和1500℃開始呈現(xiàn)急劇的收縮。這一現(xiàn)象對鉻質(zhì)耐火材料是十分有害的。研究表明，在鉻鐵礦中添加MgO，可以消除這一收縮現(xiàn)象，這是因?yàn)殂t鐵礦可以固溶吸收MgO而引起晶鉻膨脹。
實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，鉻鐵礦中的FeO氧化成Fe2O3后會導(dǎo)致RO成分不足，而RO過量成游離狀態(tài)，若遇有還原氣氛，在700℃左右可以發(fā)生如下反應(yīng):
此時可產(chǎn)生30%的體積膨脹。燒成鎂鉻磚時，燒成早期的氧化之后往往在高溫下窯內(nèi)氧分壓降低時又會發(fā)生上述還原反應(yīng)，使燒成鎂鉻磚質(zhì)脆而且多孔。加入Mg0和避免還原氣氛可消除這種現(xiàn)象。制磚時通常不用含F(xiàn)eO多的鉻鐵礦。
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