Cr2O3 — один из самых коррозионно-стойких высокотемпературных оксидов, используемых в огнеупорных материалах. Cr2O3 широко известен как хромовая зелень, это темно-зеленый порошок с теоретической плотностью 5,21 г/см³. Он обладает стабильными химическими свойствами, устойчив к кислотам и щелочам, стабилен при высоких температурах, обладает высокой твердостью и хорошей огнестойкостью. При высоких температурах Cr3+ частично преобразуется в Cr2+, что приводит к снижению температуры плавления Cr2O3. Поэтому единого мнения о температуре плавления Cr2O3 нет, и существует лишь диапазон температур 2265~2330℃.
Производитель хромкорундового кирпича RS
Сырьем для производства изделий серии хромкорундового кирпича является твердый раствор, синтезированный путем смешивания оксида алюминия и оксида хрома в определенной пропорции и плавления при высокой температуре. Использование специальной технологии производства огнеупорных материалов для изготовления огнеупорного кирпича позволяет улучшить и повысить внутреннее качество продукции, а также улучшить ее высокотемпературные характеристики. Согласно бинарной фазовой диаграмме AL2O3-Cr2O3, AL2O3 и Cr2O3 могут образовывать непрерывный твердый раствор, при этом эвтектика не образуется. Таким образом, добавление Cr2O3 к высокочистым корундовым материалам, независимо от его количества, не приведет к снижению огнеупорных свойств материалов, а, наоборот, улучшит их. Огнеупорность (＞1790℃) и температура размягчения под нагрузкой (＞1700℃) хромкорундовых кирпичей лучше, чем у изделий из высокочистого корунда.
Прочность на сжатие при комнатной температуре высокочистых корундовых кирпичей обычно составляет 70–100 МПа, а прочность на сжатие при комнатной температуре высокоэффективных хромкорундовых кирпичей обычно составляет >150 МПа, и их прочность значительно выше, чем у корундовых кирпичей. Это связано с тем, что в процессе спекания между частицами, между частицами и мелкими порошками, а также между мелкими порошками образуется твердый раствор Al23-Cr2O3. Твердый раствор связывает частицы и подразделения вместе, подобно мосту, значительно повышая прочность материала.
Кирпичи из хромового корунда имеют зеленый цвет до производства, поскольку добавляемый в них сырьевой материал Cr2O3 хромовый зеленый имеет по сути зеленый цвет. Однако в процессе высокотемпературного спекания в печи происходит разложение, в результате которого образуется реакция окислительного спекания, разлагающая оксиды хрома с более низкой валентностью и осаждающая O2. Например: 2Cro3=Cr2O3+2/3O2, поэтому цвет хромкорундовых кирпичей в ходе этого процесса меняется. Он становится фиолетовым или светло-красным, и этот процесс также представляет собой высокотемпературное спекание.
Добавление хрома и его введение в огнеупорные материалы в основном повышает коррозионную стойкость изделия. Согласно результатам проверки смачиваемости и вязкости, чем труднее шлаковой жидкости смачивать огнеупорный материал, тем больше она может препятствовать проникновению шлака в открытые поры. Степень смачиваемости определяется по углу контакта шлаковой жидкости с огнеупорным материалом. Чем больше угол контакта, тем труднее смачивать. Кроме того, если Cr2O3 растворится в шлаке, вязкость шлака увеличится, и шлак вступит в реакцию с огнеупорным материалом. Cr2O3 плавится в шлаке, а высоковязкий шлак становится защитным слоем для огнеупорного материала, поэтому считается, что он может контролировать эрозию.
