以鎂砂和鉻礦為基本原料，經(jīng)在電弧爐內(nèi)熔融，澆注成型，保溫緩冷，切割 等工藝生產(chǎn)。電熔鎂鉻磚生產(chǎn)的工藝條件如下：
配料：輕燒氧化鎂：鉻礦=50 : 50,添加少量添加物，混磨，成坯，干燥。
熔融、澆注：坯料在三相電弧爐內(nèi)熔融，熔融溫度為2450 ~2550℃; 熔體澆注到石墨板組成的模型中，澆注溫度為2300~2380℃。
退火：澆注體置于填充蛭石的保溫箱中緩冷退火，總退火時(shí)間為25d左右。
切磨：澆注體脫模后，經(jīng)切磨制成需要的磚型。
3.1? 電爐襯的砌筑
利用HDG-3型電爐，變壓器功率為2200kV-A,爐底采用鋯質(zhì)搗打料、石 墨炭磚，爐襯采用黏土輕質(zhì)磚和中檔鎂鉻磚。
3.2 澆注模板
模板采用石墨質(zhì)，為了延長(zhǎng)壽命，緩和溫差在石墨板外用石英砂板包裹。模型上部加蓋留出澆口和帽口，如圖3-25所示。
澆模設(shè)計(jì)：230mm x 357mm x 800mm;
澆注質(zhì)量：250kg。
澆模設(shè)計(jì)：260mm x 400mm x 800mm;
澆注質(zhì)量：280kg。
模板：內(nèi)模石墨質(zhì)，厚度40mm;
外模：石英砂質(zhì)，厚度40mm。
3.3 原料
根據(jù)電熔鎂鉻磚的技術(shù)條件，選用水洗鉻礦、高鉻礦、輕燒氧化鎂、制磚鎂 砂、工業(yè)氧化鋁、鈦白粉、螢石粉為原料。
原料經(jīng)配料、混磨、機(jī)壓成坯，600℃干燥。
3.4? 電熔工藝
電熔過(guò)程的主要工藝參數(shù)見(jiàn)表。 采用光學(xué)高溫計(jì)測(cè)量的熔融溫 度為2450~2550℃，澆注溫度為2300 ~2350℃。電熔鎂鉻磚澆注成型后，放在填充了蛭石的保溫箱中退火，總退火時(shí)間為25d左右。但對(duì)磚的顯微結(jié)構(gòu)，熱應(yīng)力的分布以及體積效應(yīng)的緩解而言，最關(guān)鍵的 時(shí)間是澆注成型后最初的幾個(gè)小時(shí)。
其中實(shí)線是實(shí)測(cè)曲線，虛線是推測(cè)的澆注磚表面的退火曲線。
3.5? 電熔鎂鉻磚的性能
將脫模后的鑄塊進(jìn)行理化性能檢測(cè)。
通過(guò)這些不同批量、不同編號(hào)電熔鎂鉻磚的試驗(yàn)，確定了完整的配料、熔 融、澆注工藝參數(shù)，可以保證生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的電熔鎂鉻耐火材料。
4、電熔鎂鉻耐火材料的顯微結(jié)構(gòu)分析
對(duì)試制的電熔鎂鉻耐火材料進(jìn)行化學(xué)成分和顯微結(jié)構(gòu)分析。首先對(duì)電熔鎂鉻 磚進(jìn)行化學(xué)成分分析。C-5取樣點(diǎn)處于制品的中心，其他編號(hào) 的取樣點(diǎn)依次向制品的兩個(gè)方向的外表面過(guò)渡。從表3-13中列出的化學(xué)成分可以看出，不同取樣點(diǎn)的化學(xué)組成，以C-5為對(duì)稱(chēng)點(diǎn)，呈現(xiàn)非常有規(guī)律的向兩邊遞 變的趨勢(shì)，比如SiO2含量，C-5點(diǎn)含量最低，依次向C-1方向和C-7方向遞增，同樣的規(guī)律也表現(xiàn)在A12O3、Fe2O3、Cr2O3的含量上，與此相反MgO含量則以C-5點(diǎn)最高，依次向兩個(gè)方面遞減。這些規(guī)律說(shuō)明電熔鎂鉻磚，方鎂石固溶體是最先結(jié)晶的固體相，硅酸鹽是熔點(diǎn)最低的熔體，最后凝固。
由化學(xué)分析結(jié)果可以看出，電熔鎂鉻磚的組成是相當(dāng)復(fù)雜的，這決定了電熔鎂鉻磚的礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)也相當(dāng)復(fù)雜。
在電熔鎂鉻磚組成中，最先凝結(jié)析晶的是方鎂石相。這些方鎂石相呈渾圓狀，周?chē)黄渌V物分隔包圍。圖中帶有白色斑點(diǎn)的渾圓區(qū)域就是方鎂石相，它們被白色的條狀區(qū)(尖晶石)和熔點(diǎn)更低的灰 色浸潤(rùn)狀區(qū)(硅酸鹽相)所包圍或彼 此分隔。
還可以看到幾小塊邊角整齊的白色區(qū)域，這是尖晶石相，結(jié)晶狀態(tài)完整，是在比較理想的條件下由熔點(diǎn)較低的硅酸鹽相中析晶長(zhǎng)大的，它的周?chē)樯嬖谥竺娣e的硅酸鹽相(灰色浸潤(rùn)狀區(qū)域)。
利用電子顯微鏡能譜儀分析電熔鎂鉻磚磚中的主晶相的成分，可以發(fā)現(xiàn)它是個(gè) 成分復(fù)雜的組合體，氧化鎂含量(質(zhì)量分?jǐn)?shù))僅為51.63%,而 Cr2O3、A12O3、Fe2O3含量均較高。
尖晶石的化學(xué)成分與A12O3、Cr2O3在MgO熔體巾的固溶度相對(duì)照可知，兩者在A12O3、Cr2O3的相對(duì)比例上是相符的，而且非常接近理論值。說(shuō)明由于A12O3在MgO熔體中的固溶度比較低，因此只要在電熔鎂鉻磚組分中增加A12O3含量，那么電熔鎂鉻磚相結(jié)構(gòu)中就會(huì)有更多的晶間尖晶石存在。
在電熔鎂鉻磚中還有一個(gè)熔點(diǎn)較低的相，就是硅酸鹽相，硅酸鹽相包括鎂橄 欖石、鈣鎂橄欖石甚至軟化點(diǎn)更低的玻璃相，它們的存在主要取決于電熔鎂鉻磚 中的SiO2含量。硅酸鹽相是最后凝結(jié)的物相，所以往往存在于方鎂石相、晶間尖晶石相之間的縫隙中，過(guò)多的硅酸鹽當(dāng)然對(duì)電熔鎂鉻磚的耐火性能不利，但是如果控制數(shù)量合理，結(jié)構(gòu)合理，對(duì)緩解電熔鎂鉻磚的熱應(yīng)力和體積效應(yīng)也是有利的。
電熔鎂鉻磚的結(jié)晶結(jié)構(gòu)不僅與化學(xué)成分有關(guān)，而且與凝結(jié)過(guò)程的冷卻條件有很密切的關(guān)系。