致密高鉻磚制品主要成分為Cr2O3,，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)一般在90%以上。由于純氧化鉻材料很難燒結(jié),，因此必須引入燒結(jié)助劑 TiO2，或根據(jù)需要添加少量 ZrO2,。主成分Cr2O3 賦予致密 高鉻磚制品優(yōu)良的抗侵蝕性能,，可廣泛用于與玻璃液接觸的高侵蝕區(qū)，其主要原因可能有以下幾點(diǎn): （1）Cr2O3 在玻璃液中溶解度極低,；（2）高含量 Cr2O3 燒結(jié)體與玻璃液接觸角大,，潤(rùn)濕性差；（3）Cr2O3 溶解到渣中,，增加了渣液黏度,，而高黏度渣則成為耐火材料保護(hù)層，能有效降低侵蝕速率,。
1：致密高鉻磚制品的生產(chǎn)工藝流程和特點(diǎn)
致密高鉻磚制品的生產(chǎn)工藝與普通耐火制品的完全不同,，它是采用將原料磨細(xì)、造粒,、等靜壓成型,，在中性或還原氣氛中燒成的大型陶瓷生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的，應(yīng)屬陶瓷系列耐火材料。在國(guó)外,，致密高鉻磚制品有細(xì)粉型等靜壓成型和顆粒型等靜壓成型兩種,。這兩種磚均使用在無堿玻纖池窯內(nèi)的與玻璃接觸區(qū)域。細(xì)粉型成型制品具有較優(yōu)的抗侵蝕性能,，但其抗熱震性較差; 顆粒型成型制品的抗熱震性雖然有一定改善,，但其抗侵蝕性較細(xì)粉型的稍差。
2：致密高鉻磚制品的生產(chǎn)原料
生產(chǎn)致密高鉻磚所用主要原料為工業(yè)Cr2O3 (俗稱“鉻綠”),，要求其w( Cr2O3 ) ≥99%,，粒度應(yīng)是微粉或超微粉級(jí)，粒度越細(xì),，越有利于燒結(jié),，但坯體成型后的密度低，燒成過程收縮大,，易產(chǎn)生裂紋,。為制取較高密度的造粒料，從而利于成型坯體的高密度,，最好采用密度大 Cr2O3料,，以不影響制品燒結(jié)致密化為限度。
2.1添加劑
Cr2O3是一種難以燒結(jié)的氧化物,，在氧化氣氛或高氧分壓氣氛下煅燒時(shí),，至少需1900 ℃以上的高溫。其原因主要是 Cr2O3 在高氧分壓下易氧化變價(jià),，變價(jià)后的鉻氧化物,，其蒸氣壓較高，易揮發(fā),，從而導(dǎo)致Cr2O3 的燒結(jié)過程由體擴(kuò)散轉(zhuǎn)變成蒸發(fā)—凝聚的傳質(zhì)過程,，此種傳質(zhì)通常引起Cr2O3 的晶粒異常長(zhǎng)大，不能有效排除氣孔而實(shí)現(xiàn)Cr2O3致密化燒結(jié),，難以制得致密高鉻磚制品,。為此，在生產(chǎn)致密高鉻磚時(shí),，需要同時(shí)采取引入燒結(jié)助劑和營(yíng)造低氧分壓的燒成環(huán)境兩種重要技術(shù)措施,。針對(duì)Cr2O3材料的燒結(jié)助劑研究，已取得了很好的效果這些添加劑主要有 MgO,、Al2O3、La2O3,、CaO,、TiO2 和稀土類氧化物等。但工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)表明，以添加 TiO2 的效果最為顯著,，且成本較低,。實(shí)際生產(chǎn)中采用的氧化鈦原料，有 w( TiO2 ) = 99% 的鈦白粉,，也 有 w ( TiO2 ) = 98%的鈦渣,。
2.2成型
致密高鉻磚坯體的成型是在冷等靜壓機(jī)中進(jìn)行的。對(duì)等靜壓成型所用模具的設(shè)計(jì)主要考慮兩個(gè)因素: 模具包套的尺寸,、形狀以及包套材料的選擇,。當(dāng)包套形狀確定后，應(yīng)根據(jù)壓制原料的特性來確定包套尺寸,，即包套的放尺率,。采用塑性材料作包套時(shí)，可以認(rèn)為各向尺寸的相對(duì)壓縮比是相等的,。目前使用的包套材料主要是天然橡膠,。將 Cr2O3 造粒料分批裝入包套模具中，將其填滿,，并在振動(dòng)臺(tái)上振動(dòng),，使粉料分布均勻并排除料中的部分氣體。然后用緊錮件將包套扎緊,、扎嚴(yán),，再將裝有造粒料的包套吊入冷等靜壓機(jī)的工作罐內(nèi)，按規(guī)定的成型制度進(jìn)行壓制,。壓制完畢脫模,，自然放置或烘干。
2.3裝窯
經(jīng)等靜壓成型后的磚坯,，自然放置若干天后,，進(jìn)入溫度可調(diào)的烘房?jī)?nèi)進(jìn)行干燥，充分干燥后方可進(jìn)行裝窯若坯體采用燃料窯燒成,，則裝窯應(yīng)采用包裝密封方,。窯炕墊砂用小顆粒料鋪平，鋪砂要厚些,，以減小坯體與墊砂之間的摩擦力,，利于提高成品率。為均衡上下部溫度,，裝窯時(shí)最好設(shè)計(jì)成窯炕留有火道,，以提高坯體底部溫度，達(dá)到上下收縮均勻的目的,，防止因坯體上下溫度不均勻而導(dǎo)致坯體開裂,。
2.4 燒成
燒成氣氛對(duì)生產(chǎn)致密高鉻磚制品至關(guān)重要。一般應(yīng)在還原或中性氣氛中燒成，其主要目的是控制氣氛中的氧分壓但不宜采用強(qiáng)還原氣氛,，因?yàn)閺?qiáng)還原氣氛有可能引起制品主成分 Cr2O3 被 CO 或 C 還原成碳化鉻,，從而影響制品性能和成品率。窯內(nèi)氧分壓( pO2 ) 應(yīng)控制在10 ～ 10－9 Pa之間,。氧分壓不宜過低,，因?yàn)檠醴謮旱陀?/span>10－12 MPa 時(shí)，Cr3 +將被還原成 Cr2 +或金屬鉻,，甚至形成碳化鉻;但氧分壓也不可過高,，否則 Cr3 + 將被氧化成 Cr4 +、Cr5 + 或 Cr6 +,，其對(duì)應(yīng)氧化物易揮發(fā),，蒸氣壓高，使 Cr2O3 的燒結(jié)機(jī)制由體積擴(kuò)散轉(zhuǎn)變成蒸發(fā)－凝聚傳質(zhì),，宏觀表現(xiàn)為坯體基本不收縮,，制品很難燒結(jié)顯氣孔率高( ≥25% ) ，微觀上表現(xiàn)為 Cr2O3 晶粒過于長(zhǎng)大,，晶間氣孔很大,，同時(shí)也將嚴(yán)重降低制品的高溫強(qiáng)度和抗侵蝕性能。
致密高鉻磚制品主要是為玄武巖纖維池窯內(nèi)襯的耐火材料,，具有獨(dú)特的抗熔液侵蝕性能,，使纖維池窯的壽命從最初的幾個(gè)月延長(zhǎng)到2年以上。因此,，隨著對(duì)窯爐更長(zhǎng)壽命的要求以及對(duì)熔窯高侵蝕部位較小維護(hù)量,、熱修量的要求，也必將擴(kuò)大致密 Cr2O3 制品在鈉鈣硅玻璃熔窯上的應(yīng)用,。