本发明属于耐火材料领域，主要涉及一种电熔再结合镁铬-镁铝尖晶石砖。
背景技术：
镁铬砖是一种在镁砂中添加铬铁矿石或预合成镁铬砂而制得的耐火材料，被广泛用于有色和钢铁冶炼窑炉的苛刻部位。烧结镁铬质砖分为四类：普通镁铬砖、直接结合镁铬砖、半再结合镁铬砖、再结合镁铬砖。
普通镁铬砖是以普通镁砂和一般耐火级铬矿为原料制成的、经过高中温烧成的耐火制品。
直接结合镁铬砖是以高纯镁砂和铬精矿为主要原料，经过高温烧成的耐火制品。烧成中，氧化镁从镁砂进入铬铁矿，形成镁铬尖晶石（mgo•cr2o3）；氧化铬从铬铁矿进入镁砂，形成方镁石固溶体。冷却时，从的方镁石固溶体中析出尖晶石，低熔相龟缩成“孤岛”。由此，直接结合镁铬砖具有优异的耐高温性和抗热震性、一定的抗侵蚀性。但是，制砖时二次尖晶石反应任务重，烧成合格率低且含有较多未转化的铬铁矿。
电熔再结合镁铬砖是以电熔镁铬砂为主要原料，经过高温烧成制成的耐火制品。由于在电熔合成镁铬砂时，铬铁矿石已预先和镁砂发生了反应，形成了镁铬尖晶石，制砖时二次尖晶石反应较少，或者没有（如未加铬铁矿）。因此，再结合镁铬砖的烧成合格率高，再结合镁铬砖中也没有未转化的铁铬尖晶石（feo•cr2o3）。
电熔半再结合镁铬砖是以电熔镁铬砂、铬铁矿配制的，经过高温烧成制成的耐火材料制品。由于一部分（≥50%）含铬原料为铬铁矿石，另一部分（≤50%）铬含铬原料为合成电熔镁铬砂，制砖时有一定程度二次尖晶石化反应。因此，电熔半再结合镁铬砖是一种介于直接结合镁铬砖和电熔再结合镁铬砖之间的耐火材料。
以上，将一次尖晶石定义为合成尖晶石原料时所的形成尖晶石；二次尖晶石定义为在烧成含尖晶石耐火砖时所形成的尖晶石；三次尖晶石定义为使用耐火材料时形成的，对耐火材料使用效果有影响的尖晶石。
因形成尖晶石的反应伴随一定体积膨胀，二次尖晶石化降低耐火砖制造的合格率，但适度二次尖晶石化又有利于提高热震稳定性；三次尖晶石化降低耐火材料的抗侵蚀性，但适度三次尖晶石化可提高抗蠕变性。
由于具有良好的抗侵蚀性和一定抗热震性，电熔再结合镁铬砖被广泛用于有色金属冶炼炉渣线等苛刻的部位。电熔再结合镁铬耐火材料的氧化铬含量在12-26%之间，大量制造的产品含氧化铬在16-24%之间。
在使用过程中，镁铬砖中cr2o3转化为有害的六价铬化合物，引起胃溃疡、皮肤癌等疾病，导致严重污染。
在水泥工业，利用铁铝尖晶石feo•al2o3的有利于挂窑皮作用已成功开发铁铝尖晶石砖并取代了镁铬砖。在一些钢铁炉外精炼炉利用还原性工作条件，也开发了低碳镁碳砖并取代了镁铬砖。但是，很多有色工业窑炉环境还原性不强，又不能形成炉渣保护层，因此还不得不使用含有氧化铬的电熔再结合镁铬砖等耐材。
技术实现要素：
一方面，镁铬砖中的氧化铬具有改善抗热震性、抗侵蚀性的有益作用；另一方面，镁铬砖中的氧化铬又起危害人类健康的有害作用。由于一时还找不到完全替代镁铬砖的办法，因此就要法减轻该砖有害作用。
在镁铬砖中，镁铬尖晶石起提高抗热震性和提高抗侵蚀性的作用。其中，提高抗热震性的作用可以由镁铝尖晶石（mgo•al2o3）所替代。因此，用镁铝尖晶石替代镁铬尖晶石就满足了材料对于抗热震性的需求。
第二，就是保证耐火材料的抗侵蚀性。由于镁铝尖晶石的抗侵蚀性不如镁铬尖晶石，需求解决加入镁铝尖晶石后抗侵蚀性降低的难点。
采用两个措施保证所制耐火材料的抗热震性。其一，使用耐侵蚀性更好的电熔镁铝尖晶石替代烧结尖晶石，解决了镁铝尖晶石颗粒耐侵蚀不足的问题。其二，用三al2o3替代镁铬砖中对抗侵蚀性作用很小的那一部分cr2o3，如大颗粒中的cr2o3。由此，便可以在降低材料cr2o3总量50%时，获得相当原镁铬砖的抗侵蚀性。
损毁剖析说明，用后镁铬砖具有粘渣层、侵蚀层和未变层。这说明，液态炉渣沿耐火砖的气孔侵入砖体发生的侵蚀过程为：1）切断耐火材料基质颗粒之间的结合；2）将耐火材料熔解成为高粘度的熔渣；3）将耐火材料表面的粘渣层冲蚀。因此，对于抗侵蚀性基质和细粒才是最重要的，粗粒中的氧化铬作用不大。
根据以上分析，提出以下大幅降低电熔再结合镁铬砖氧化铬含量，有同时能保证其抗侵蚀性的配料方案（重量百分比）：
5-2mm电熔镁铬砂18-0%
5-2mm电熔镁铝尖晶石砂25-10%
2-1mm电熔镁铬砂15-5%
2-1mm电熔镁铝尖晶石砂15-5%
1-0.088mm电熔镁铬砂20-5%
1-0.088mm电熔镁铝尖晶石砂8-0%
1-0.088mm铬精矿12-0%
＜0.088mm烧结镁砂36-30%。
采用上述配方后，一方面配料时用电熔镁铝尖晶石砂大幅替代了电熔镁铬砂，特别是粗粒电熔镁铬尖晶石砂，进而在大幅降低镁铬质耐火材料氧化铬含量的同时，避免了对抗侵蚀性的不利影响。另一方面，尽可能使用了破碎产生的各个粒度的电熔镁铬砂或镁铝尖晶石砂，便于进行生产管理。从而，本发明在不影响材料使用寿命，不影响材料生产的同时，减少了六价铬的污染，取得了有益于改善环境保护的显著效果。
具体实施
实施例1
采用mgo含量为65%，cr2o3含量为20%的电熔镁铬砂和cr2o3含量46%的铬精矿和al2o3含量约68%，mgo含量约32%的电熔镁铝尖晶石为主要原料，采用下述配比可以制得为cr2o3理论含量7.6%的低铬镁铬砖：5-2mm电熔镁铬砂5%，5-2mm电熔镁铝尖晶石20%，2-1mm电熔镁铬砂12%，2-1mm电熔镁铝尖晶石10%，1-0.088mm电熔镁铬砂5%，1-0.088mm电熔镁铝尖晶石5%，1-0.088mm铬精矿7%，＜0.088mm高档烧结镁砂36%。外加3%的纸浆废液，按比例称取上述原料后，经过配料、混炼、成型、干燥，再经1750℃×8h烧制，制得耐火制品的性能为耐压强度=84.8mpa，体积密度g/cm3=3.29，显气孔率=14.1%，荷软t0.6≥1700℃，热震稳定性1100℃水冷≥4次，产品具有符合要求的耐高温、抗热震性。
实施例2
采用mgo含量为65%，cr2o3含量为20%的电熔镁铬砂和cr2o3含量46%的铬精矿和al2o3含量约68%，mgo含量约32%的电熔镁铝尖晶石为主要原料，采用下述配比可以制得为cr2o3理论含量12.1%的低铬镁铬砖：5-2mm电熔镁铬砂17%，5-2mm电熔镁铝尖晶石15%，2-1mm电熔镁铬砂10%，2-1mm电熔镁铝尖晶石5%，1-0.088mm电熔镁铬砂8%，1-0.088mm电熔镁铝尖晶石2%，1-0.088mm铬精矿11%，＜0.088mm高档烧结镁砂32%。外加3%的纸浆废液，按比例称取上述原料后，经过配料、混炼、成型、干燥，再经1750℃×8h烧制，制得耐火制品的性能为耐压强度=79.5mpa，体积密度=3.28g/cm3，显气孔率=14.3%，荷软t0.6≥1700℃，热震稳定性1100℃水冷≥5次，产品具有符合要求的耐高温、抗热震性。
实施例3
采用mgo含量为65%，cr2o3含量为20%的电熔镁铬砂和cr2o3含量46%的铬精矿和al2o3含量约68%，mgo含量约32%的电熔镁铝尖晶石为主要原料，采用下述配比可以制得为cr2o3理论含量9.3%的低铬镁铬砖：5-2mm电熔镁铬砂10%，5-2mm电熔镁铝尖晶石15%，2-1mm电熔镁铬砂15%，2-1mm电熔镁铝尖晶石6%，1-0.088mm电熔镁铬砂17%，1-0.088mm电熔镁铝尖晶石4%，1-0.088mm铬精矿2%，＜0.088mm高档烧结镁砂31%。外加3%的纸浆废液，按比例称取上述原料后，经过配料、混炼、成型、干燥，再经1750℃×8h烧制，制得耐火制品的性能为耐压强度=72.3mpa，体积密度3.25g/cm3，显气孔率=16.4，荷软t0.6≥1700℃，热震稳定性1100℃水冷≥5次，产品具有符合要求的耐高温、抗热震性。