Was sind Sie?
Feuerfeste Betone bestehen aus grobem oder fein gemahlenem Aggregatmaterial, wie Sand oder Aluminium oder Magnesiumoxid, sowie eine oft poröse Bindemittelphase als Zement; Monocalcium-Aluminat in leistungsstarken Umgebungen. Monocalcium-Aluminiumtin wird, wie bereits erwähnt, aus dem Abfeuern von Calciumcarbonat (Kalk) und Aluminiumoxid gebildet, entweder durch Fusions-, Klinker- oder Sinterverfahren(3). Es kann dann in einer analogen Weise zu Portland Zement verwendet werden.
Die Entwicklung des Aluminiumoxid-Typzements, der aus einem Stabilitätserfordernis gewonnen wurde - gemeinsame Zemente auf Calciumsilikatbasis hatten in den 1920er Jahren keine Sulfatresistenz und hatten keine hohen Leistungsniveaus bei hohen Temperaturen(4). In den 1960er Jahren wurden hochwertige Feuerfeststoffe auf Basis von Calciumaluminiumzementen und Aluminiumoxid-Aggregaten verfügbar, die in Bezug auf thermische Stabilität, Abriebfestigkeit und chemische Erosion eine hohe Leistung zeigten(5,6). In den 1970er Jahren wurden niedrigere, zementhaltige Feuerfeste mit einem deutlich reduzierten Zementgehalt verfügbar, der aus verschiedenen Metalloxiden und Deflocculants und anderen Zusatzstoffen bestand(7,8). Zeitgenössische Feuerfeststoffe bestehen aus unterschiedlichen Zementmengen, basierend auf der gewünschten Anwendung, mit einer Vielzahl von Additiven.
Eisenchromit und Chrom-Mehl
Eisenchromit ist das natürlich vorkommende Chromerz. Er hat einen Schmelzpunkt von 2.040°C und ist "fast chemisch inert"(10). Chromit hat die Verwendung als feuerfestes Material für sich gefunden, im Gegensatz zu einem Bestandteil in feuerfestem Zement, mit seinem hohen Chromiegehalt, das ein hochstabiles Material bietet, das benetzt ist(11), trotz des zuvor erwähnten Versagens unter hohen Gewichtsbelastung.
Die Verwendung von Chromverbindungen in feuerfesten Umgebungen reicht über hundert Jahre zurück. Feuerfeststoffe von nur Chromit waren in Eisen- und Stahlherstellungsumgebungen verwendet worden, jedoch neigten unter hoher Gewichtsbelastung dazu, mechanisch zusammenzubrechen und zu scheitern(12). West- und mitteleuropäische Gießereien hatten silikatgebundene Magnesia-Steine verwendet, die sich gut abspielten, aber durch die Zugabe von Chromit deutlich verbessert wurden, insbesondere in den Bereichen Stoßfestigkeit und Spalling(13). In den 1960er Jahren führten Gießereien Sauerstoff direkt in ihre Öfen ein, was zu höheren Betriebstemperaturen führte und Silikatziegel begannen, durch magnesitspiked Chromitziegel ersetzt zu werden, um eine bessere Leistung bei erhöhten Temperaturen zu erzielen(14) . Bei arbeiten unter oxidierenden Bedingungen, ist es zwingend notwendig, die mögliche Oxidation aller Verbindungen vorhanden zu berücksichtigen. Ein bekanntes Problem mit Chromat als Feuerfest ist, dass Chrom(iii) unter bestimmten hochoxidierenden Bedingungen zu Chrom(vi) oxidieren kann, das ein bekanntes Karzinogen ist. Die Aufnahme einer hohen Menge Aluminiumoxid in die feuerfeste Komponente hat sich herausgestellt, um eine solche Oxidation zu lindern(15).
Chrommehl ist das unglaublich fein gemahlene Pulver aus Eisenchromit und wird ausgiebig bei der Herstellung von magnesia chromfesten Chromziegeln für den Bau von Öfen und Öfen verwendet(16,17).
In feuerfester Ziegelform hat sich Chromit neben Aluminiumoxid und Magnesiumoxid als stabil und stark bis 1.900°C(18) erwiesen. Es ist wichtig zu beachten, dass dieser Wert niedriger ist als der veröffentlichte Schmelzpunkt von Chromit, aber in Ziegelform neben anderen Materialien ist es viel einfacher zu verwenden, zu handhaben und zu enthalten. Ein feuerfester Ziegel, der ausschließlich Chromit enthält, funktionierte nicht besser als jeder der Chromit-Aluminium-Magnesium-Mischkompositionssteine, dies ist jedoch kein Nachteil, da die anderen Materialien zu geringeren Kosten als das Chrommehl kommen. Bemerkenswert ist die Tatsache, dass gegossenes Magnesit-Chrom dichter ist als in Ziegelform, da es weniger porös ist(19,20).
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