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鉻鐵礦的加熱變化
發布時間：2018/3/14 11:48:31 點擊率： 來源:艾米 作者：榮盛耐材鉻鐵礦也稱鉻礦，在耐火材料工業中主要用于生產鎂鉻質原料和耐火磚，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現。
(1)氧化增重現象
如前所述，FeO是鉻鐵礦中鐵存在的常見狀態。當鉻鐵礦在空氣中加熱時，FeO約從200℃左右即開始被氧化成Fe2O3這種氧化在1000℃下保持1小時即可達到完全(如表1)。反應式為：
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℃附近沒有出現失重停頓現象：C型在500℃左右增重緩慢，在1050℃增重達大值。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為鋁系，或鉻系尖晶石含量較高時，則TG曲線磚變為B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晶難以長大，很難形成結晶網鉻。它也不與各種爐渣起反應。
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是在850℃以上顯著增加，但高溫時卻又發生收縮。將不同產地的鉻鐵礦分別在1400℃和1800℃進行預先加熱處理，然后測定其熱膨脹，結果如圖2所示。可見1400℃和1800℃燒成的鉻鐵礦分別從1200℃和1500℃開始呈現急劇的收縮。這一現象對鉻質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象，這是因為鉻鐵礦可以固溶吸收MgO而引起晶鉻膨脹。
實踐中發現，鉻鐵礦中的FeO氧化成Fe2O3后會導致RO成分不足，而RO過量成游離狀態，若遇有還原氣氛，在700℃左右可以發生如下反應:
此時可產生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氧分壓降低時又會發生上述還原反應，使燒成鎂鉻磚質脆而且多孔。加入Mg0和避免還原氣氛可消除這種現象。制磚時通常不用含FeO多的鉻鐵礦。
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