直结结合镁铬砖的特性和特点

镁铬质耐火材料是一种以镁砂为主，以铬铁矿为辅的耐火材料；镁砂加入铬矿并经高温烧成之后，镁砂和铬矿之间发生明显的物理化学反应，镁砂中的MgO和铬铁矿中的Cr2O3成分在烧结过程中相互扩散，在方镁石内部形成点状二次尖晶石，在铬矿中生成原味尖晶石；根据工艺以及所用原料不同，镁铬砖在冷却过程中形成不同程度的二次复合尖晶石以及方镁石一二次尖晶石复合相等，以期达到形成了各相之间直接结合，铬矿相被镁砂包裹的结构。

在炼铜工业用镁铬质耐火材料的发展历史中，最早采用硅砖砌筑炉衬，然而由于炉渣成分中多有FeO和SiO2成分，且冶炼气氛中含有较多SO2酸性气体，硅砖的侵蚀损毁非常严重，从20世纪50~60年代，碱性砖已经开始在炼铜工业中开始使用了，时至今日，经过几代人的不断改进，镁铬质耐火材料的生产工艺及在铜冶炼工业中的应用越来越成熟，常用于铜冶炼工业中的镁铬质耐火材料有以下几种：

(1)普通硅酸盐结合镁铬砖

普通硅酸盐结合的镁铬砖是采用中档以下镁砂、较低品位的铬矿，在1550℃下烧制形成的。普通硅酸盐结合的镁铬砖含有较多的硅酸盐相，二次尖晶石数量比较少，形成了硅酸相包裹方镁石相的显微结构。

在普通硅酸盐结合镁铬砖中，低熔点的硅酸盐相将高熔点的方镁石已经铬铁矿隔开包裹，高熔点的方镁石、铬铁矿直接以硅酸盐结合不形成直接结合结构，低熔点的硅酸盐相互连通形成连续相；低熔点的硅酸盐相极易在使用过程中软化溶解，严重影响镁铬砖的荷重软化温度、热态强度、体积稳定性等性能；此外裂纹可以通过硅酸盐玻璃相扩展，熔渣也较易于从薄弱的硅酸盐玻璃相渗透腐蚀，所以硅酸盐结合镁铬砖的抗热震和抗渣侵蚀性能较差。

(2) 直接结合镁铬砖

直接结合镁铬砖采用硅酸盐等杂质低的高档镁砂、铬精矿在1700℃左右高温烧成；在直接结合镁铬砖中，含有较少数量的硅酸盐相，硅酸盐相以孤岛形式存在于基质中，方镁石-方镁石、方镁石-复合尖晶石之间直接结合，因此直接结合镁铬砖具有良好的耐高温性、抗侵蚀性和抗热震性。