Il ruolo della farina di cromite nei mattoni al cromo-magnesio
La farina di cromite (ovvero la cromite frantumata) è più di un semplice riempitivo nei mattoni di cromo-magnesio; svolge diversi ruoli chiave:
Miglioramento della resistenza strutturale alle alte temperature: dopo l’aggiunta di farina di cromite, l’MgO subisce una reazione in fase solida con Cr₂O₃, Fe₂O₃ e altri minerali ad alte temperature, formando spinelli compositi (come MgCr₂O₄ e MgFe₂O₄), migliorando significativamente la resistenza alle alte temperature, la resistenza allo scorrimento e la rifrazione sotto carico del mattone.
Miglioramento della resistenza agli shock termici: l’aggiunta di minerale di cromo modula le proprietà di dilatazione termica dell’intero sistema di materiali. La fase di spinello e le microfessure assorbono e distribuiscono efficacemente lo stress termico, migliorando così la resistenza agli shock termici del mattone e rendendolo più durevole in ambienti con ampie fluttuazioni di temperatura.
Maggiore resistenza all’erosione delle scorie: i mattoni in cromo-magnesia sono comunemente utilizzati nei forni per la produzione di acciaio (come forni a focolare aperto, forni elettrici e convertitori), nei forni di raffinazione (come forni AOD e VOD) e nei forni rotanti per cemento, tutti soggetti alla corrosione causata da scorie sia acide che alcaline.
Resistenza alle scorie alcaline: l’MgO presente nei mattoni è intrinsecamente resistente alle scorie alcaline.
Resistenza alle scorie acide: il Cr₂O₃ offre un’eccellente resistenza alle scorie acide (in particolare alle scorie ad alto contenuto di SiO₂). Ancora più importante, quando le scorie si erodono, sulla superficie del mattone si forma uno strato denso di spinello di cromato di magnesio altamente viscoso, che impedisce efficacemente l’ulteriore penetrazione e l’erosione delle scorie, fornendo un efficace effetto protettivo “scoria contro scoria”.
Tamponamento dello stress termico: il coefficiente di dilatazione termica della farina di cromite differisce da quello delle particelle di magnesia. Durante la cottura e il raffreddamento, si formano minuscole crepe o pori all’interfaccia tra i due. Queste microfessure tamponano efficacemente le tensioni causate dalle rapide fluttuazioni di temperatura durante l’esercizio, prevenendo la formazione di crepe importanti nel mattone.