致(zhi)密(mi)高鉻(ge)磚制品主(zhu)要成分為Cr2O3，其質量分數一般在90%以上。由于純氧化鉻材料很難燒結(jie)，因(yin)此必須引入燒結助劑(ji) TiO2，或根據需要添加少(shao)量 ZrO2。主成(cheng)分Cr2O3 賦予致密 高鉻(ge)磚制品(pin)優(you)良的抗侵蝕性(xing)能(neng)，可廣泛用于與玻(bo)璃液接(jie)觸的(de)高侵蝕區，其主要原(yuan)因可能有以(yi)下幾點: （1）Cr2O3 在玻璃(li)液中溶解度極低；（2）高含量 Cr2O3 燒結體與玻璃液(ye)接(jie)觸角大，潤濕性差；（3）Cr2O3 溶解到渣中，增加了渣液(ye)黏(nian)度(du)，而高黏(nian)度(du)渣則成為耐火材料保護層，能有(you)效降低(di)侵(qin)蝕(shi)速率。
1：致密高鉻磚(zhuan)制品的生(sheng)產工藝(yi)流程和特點
致密高(gao)鉻磚制(zhi)品的(de)生(sheng)產工藝與普通(tong)耐火制(zhi)品的(de)完(wan)全(quan)不同，它是(shi)采用將原料磨細、造粒、等(deng)靜壓成型，在(zai)中(zhong)(zhong)性或還原氣氛中(zhong)(zhong)燒成的(de)大型陶瓷生產(chan)(chan)工(gong)藝生產(chan)(chan)的(de)，應屬陶瓷系(xi)列耐火(huo)材料。在國外，致密高鉻磚制品有細粉型等靜壓成(cheng)(cheng)型和顆粒(li)型等靜壓成(cheng)(cheng)型兩種(zhong)。這(zhe)兩種磚均使用在無(wu)堿(jian)玻纖(xian)池(chi)窯內的與玻璃接觸區域。細(xi)粉(fen)型成型制品具有較優的抗(kang)侵蝕(shi)性能，但其抗熱震性較差; 顆(ke)粒型成型制品的(de)抗熱震(zhen)性雖然(ran)有一定改(gai)善(shan)，但其抗侵蝕性較(jiao)細(xi)粉型的稍差。
2：致密高鉻磚制(zhi)品的生產(chan)原料
生產致密高鉻磚(zhuan)所(suo)用主要原(yuan)料為工(gong)業(ye)Cr2O3 (俗稱“鉻(ge)綠”)，要求(qiu)其w( Cr2O3 ) ≥99%，粒度應是微(wei)粉(fen)或(huo)超(chao)微(wei)粉(fen)級，粒度(du)越細，越有利于燒結，但坯體成(cheng)型后的密度低，燒成過(guo)程收縮大，易產生裂紋。為(wei)制取較高密度的造粒料，從而(er)利于(yu)成型(xing)坯體的高密度，最好采用密度大 Cr2O3料，以不(bu)影(ying)響制(zhi)品燒結致密化為限(xian)度。
2.1添加劑
Cr2O3是一種(zhong)難以燒結的氧化物，在氧化氣(qi)氛或高氧分壓氣(qi)氛下煅燒時(shi)，至(zhi)少(shao)需1900 ℃以上的高溫。其(qi)原(yuan)因主要是 Cr2O3 在高氧分(fen)壓下易氧化變價，變價后(hou)的(de)鉻氧(yang)化物，其蒸氣壓較高，易揮發，從而(er)導致Cr2O3 的燒(shao)結(jie)過(guo)程由體擴(kuo)散轉變(bian)成(cheng)蒸發(fa)—凝聚(ju)的傳(chuan)質過(guo)程，此種傳質通常引(yin)起Cr2O3 的晶(jing)粒異常長大，不能有效排(pai)除(chu)氣孔(kong)而實(shi)現Cr2O3致密(mi)化燒(shao)結，難以制得致密高鉻磚制品。為此，在生(sheng)產(chan)致密高鉻磚時(shi)，需要同時采取引入燒結助劑和營造低氧分(fen)壓(ya)的燒成環(huan)境兩種重要技術(shu)措施。針(zhen)對Cr2O3材(cai)料的燒結助劑研究，已取得了很好的效果這些添加劑(ji)主要有(you) MgO、Al2O3、La2O3、CaO、TiO2 和稀土(tu)類氧化物(wu)等。但工業化規模生產表明，以添加 TiO2 的效果最為顯著，且成本較低(di)。實際生產中(zhong)采用的氧化鈦原料(liao)，有(you) w( TiO2 ) = 99% 的鈦白粉，也 有 w ( TiO2 ) = 98%的鈦渣。
2.2成(cheng)型
致密高鉻磚坯(pi)體的(de)(de)成型是在冷等靜壓機中(zhong)進行的(de)(de)。對等靜壓成型(xing)所用模具的設計主要考(kao)慮兩個因素: 模(mo)具包(bao)套的(de)尺寸、形狀以及包套材料的選擇(ze)。當包套(tao)形狀確定后(hou)，應根據壓制(zhi)原料的特性來確定包套尺(chi)寸，即包套的放(fang)尺率。采用塑(su)性材料作包套時，可以認為各向尺寸的(de)相對壓縮比是(shi)相等(deng)的(de)。目前使(shi)用的包套材料主要是天然(ran)橡膠(jiao)。將 Cr2O3 造粒(li)料分批裝入包套(tao)模具中，將其填滿，并在振動臺(tai)上振動，使粉料(liao)(liao)分布均勻并(bing)排除(chu)料(liao)(liao)中的(de)部分氣體。然后用緊錮件將包(bao)套扎緊、扎(zha)嚴，再將裝有造(zao)粒(li)料的包套吊入冷(leng)等靜壓機的工作罐內，按規(gui)定的成型制度進行(xing)壓制。壓制完畢脫模，自然(ran)放置(zhi)或烘干。
2.3裝(zhuang)窯
經等靜(jing)壓成型后的磚坯(pi)，自然放(fang)置若干天(tian)后，進入溫度可調的烘房內進行干燥，充(chong)分(fen)干燥后方可進行裝(zhuang)窯若(ruo)坯體采用燃(ran)料窯燒成，則裝窯應采用包裝密(mi)封(feng)方。窯炕墊砂用小顆粒料(liao)鋪平，鋪砂要厚些，以減(jian)小坯體與墊(dian)砂(sha)之間(jian)的(de)摩(mo)擦力，利于提(ti)高成品(pin)率。為均衡上下部溫(wen)度，裝窯時最(zui)好設計成(cheng)窯炕留有火道，以提高坯(pi)體底(di)部(bu)溫(wen)度，達(da)到上下收(shou)縮(suo)均勻的目的，防止因坯體(ti)上下溫度不(bu)均(jun)勻(yun)而導致坯體(ti)開裂。
2.4 燒(shao)成
燒成(cheng)氣氛對生產致密高鉻磚制品至關重要。一般應在還原或(huo)中性氣氛中燒成(cheng)，其主要目的是控(kong)制(zhi)氣(qi)氛中的氧分壓但(dan)不宜(yi)采用(yong)強還原氣(qi)氛，因為強還原氣氛(fen)有可能(neng)引起制品主成分 Cr2O3 被 CO 或 C 還原成碳化鉻，從而影響(xiang)制品(pin)性能和成品(pin)率。窯內(nei)氧(yang)分壓(ya)( pO2 ) 應(ying)控(kong)制(zhi)在10 ～ 10－9 Pa之間。氧分壓不宜過低，因(yin)為(wei)氧分壓低于10－12 MPa 時，Cr3 +將(jiang)被(bei)還原(yuan)成 Cr2 +或金(jin)屬鉻(ge)，甚至形成(cheng)碳化鉻(ge);但氧分壓也(ye)不(bu)可過高，否則 Cr3 + 將(jiang)被氧化成(cheng) Cr4 +、Cr5 + 或 Cr6 +，其對應(ying)氧化物易揮發，蒸氣壓高，使(shi) Cr2O3 的燒結機制(zhi)由體積擴散轉變(bian)成蒸發(fa)－凝聚(ju)傳(chuan)質，宏觀表現為坯(pi)體基本(ben)不收(shou)縮，制品很(hen)難燒結顯氣孔率高( ≥25% ) ，微(wei)觀上表(biao)現為 Cr2O3 晶粒(li)過于長大，晶(jing)間氣孔很(hen)大，同時也將(jiang)嚴重降低(di)制品(pin)的高(gao)溫強(qiang)度和抗侵蝕性能(neng)。
致密(mi)高鉻(ge)磚制品主要是為玄武巖纖(xian)維(wei)池窯內襯的耐(nai)火材料，具有獨特(te)的抗熔液侵蝕性能，使纖維池(chi)窯的壽命從(cong)最初(chu)的幾個月延(yan)長到2年以上。因此，隨著對窯爐更(geng)長壽(shou)命的要求以及對熔窯高(gao)侵蝕部位較小維護量、熱(re)修(xiu)量的(de)要求(qiu)，也必(bi)將擴(kuo)大致密(mi) Cr2O3 制品在鈉鈣硅玻璃熔窯上的應用。