鋯剛玉磚分為電熔磚和燒結(jié)磚，因電熔澆鑄工藝的不同直接影響了產(chǎn)品的價格，該耐火磚價格高達一萬多一噸，該產(chǎn)品主要耐玻璃液侵蝕，常用于玻璃窯。

鋯剛玉磚是將氧化鋁粉末和含65%氧化鋯和34%二氧化硅的鋯英砂在電爐中熔化，然后倒入模具中冷卻而成的白色固體。其巖相結(jié)構(gòu)由共析剛玉和鋯石以及玻璃相組成，從相來看為共析剛玉和鋯石相，玻璃相填充在它們的晶體之間。

氧化鋯剛玉磚按制造工藝區(qū)域可分為AZS熔鑄磚和AZS燒磚。AZS分別代表Al2O3、氧化鋯和二氧化硅。這類產(chǎn)品種類繁多，分類是根據(jù)產(chǎn)品中的氧化鋯含量來命名的，如33號、40號電熔鋯剛玉磚。

電熔鋯剛玉磚的澆注溫度和方法。

電熔鋯剛玉磚熔體的澆注過程比大多數(shù)金屬和其他硅酸鹽熔體復(fù)雜得多，因為這一過程是在相對較高的溫度(1770-1800℃)下進行的。電熔鋯剛玉磚溶液的粘度高于金屬熔體，即流動性差。實踐證明。熔體過熱可以改善其流動性。但要避免過熱，因為過熱會造成被吸收氣體的縮孔和產(chǎn)品開裂，同時會發(fā)生結(jié)構(gòu)脫層。隨著鑄件熔體溫度的升高，縮孔會相應(yīng)增加，鑄件中會形成縮孔，降低產(chǎn)品質(zhì)量。

熔體的澆注溫度對鑄件結(jié)構(gòu)的形成過程有重要影響。如果沒有過熱現(xiàn)象，結(jié)構(gòu)的地帶性消失，縮孔按整個鑄件體積均勻分布。但是鑄件的密度很低，致密部分也很小。當(dāng)過熱溫度升高100℃時，會出現(xiàn)結(jié)構(gòu)地帶性，縮孔集中，致密部分的厚度也會增加，各區(qū)域以及整個電熔鋯剛玉磚的密度也會增加。如果溫度進一步升高，材料的密度會增加，但會導(dǎo)致裂紋和縮孔。

熔融耐火材料由熔融變?yōu)楣虘B(tài)，體積收縮率約為12%~15%。如果處理不好，會以縮孔的形式存在于產(chǎn)品中，嚴重影響電熔鋯剛玉磚的質(zhì)量和使用性能。

為了提高電熔鋯剛玉磚的質(zhì)量，開發(fā)了幾種減少或消除縮孔的方法。

氧化鋯剛玉磚的熔化過程可分為還原法和氧化法:

還原法，也稱為埋弧焊法，是將石墨電極埋在爐料中。由于電極在缺氧氣氛中燃燒，發(fā)生一系列還原反應(yīng)，使熔體中的一些高價氧化物處于低價不穩(wěn)定狀態(tài)，同時碳也滲透到熔體中，末尾會使熔體顏色變暗。如果電弧很短或者電極處于半潛弧狀態(tài)，局部引弧可以降低熔體的壇度，但也屬于還原法的范疇。

電爐中的爐料在鑄造前不進行滲碳或電熔滲碳和脫碳。這種使熔體無碳的工藝方法稱為氧化法，也稱為開弧法。由于碳以還原法存在于鋯剛玉磚中，在玻璃窯中使用時，軟化的玻璃相被高溫碳燃燒產(chǎn)生的氣體擠壓，加速了熔融玻璃對磚的侵蝕。因此，碳的存在不利于氧化鋯剛玉磚的抗侵蝕性。目前常用氧化法代替還原法。氧化鋯剛玉磚中碳的來源主要是石墨電極在放電時不燃燒，隨電弧一起入爐，要想辦法防止碳進入爐內(nèi)。

燒結(jié)氧化鋯剛玉磚的組成、性能及工藝流程

燒結(jié)氧化鋯剛玉磚由鋯石和氧化鋁制成，氧化鋯含量一般在20%以下。1400的鋯石和氧化鋁？下列固相反應(yīng)在1450℃發(fā)生:

3al2O3+2zrSiO4→3al2O32SiO2+2zro2.

實現(xiàn)了由莫來石和baddeleyite(包括部分t-ZrO2)組成的兩相均勻分布的顯微結(jié)構(gòu)。這種不可逆反應(yīng)也稱為原位反應(yīng)。反應(yīng)起始溫度的測量值為1397℃。1400?1425℃和1500℃。盛、等人的研究結(jié)果指出，反應(yīng)的起始溫度為1380℃，形成莫來石。溫度達到1400？1420℃時，完全反應(yīng)的體積效應(yīng)是？V+16.4%，即:

(1)莫來石+t-氧化鋯的體積膨脹為？v+13.87%；

②t-ZrO2→m-ZrO2轉(zhuǎn)化時，末尾的體積效應(yīng)是？V+16.4%。

20世紀60年代，美國生產(chǎn)的原型燒結(jié)AZS產(chǎn)品是基于氧化鋯-氧化鋁體系的反應(yīng)燒結(jié)原理。所用原料為鋯石細粉、T型氧化鋁顆粒和煅燒氧化鋁細粉。鋯英石與煅燒氧化鋁反應(yīng)燒結(jié)，形成氧化鋯-莫來石基體，形成三相材料。產(chǎn)品的氧化鋯含量、氧化鋁含量和二氧化硅含量分別為19.5%、70.0%和10.2%，表明原料純凈，無其他添加劑。按化學(xué)成分計算，鋯石占30%左右，與Al2O3反應(yīng)生成莫來石的體積效應(yīng)理論值應(yīng)該是？V+9.3%。根據(jù)克勞森的測試估計為+3.4%。這就是產(chǎn)品強度低(14？16MPa)和高表觀孔隙率(15%？23%).

由于反應(yīng)燒結(jié)過程中收縮膨脹效應(yīng)大，導(dǎo)致生坯變形開裂，燒結(jié)后的材料只能作為半成品——預(yù)合成鋯莫來石骨料使用。經(jīng)破碎、成型、焙燒后，可獲得以莫來石和baddeleyite為主晶相(含少量玻璃相)的燒結(jié)AZS產(chǎn)品。如果加入燒結(jié)(或電熔)剛玉，可以得到三相產(chǎn)品。

為了使反應(yīng)完全并且玻璃相含量不超過5%，Al2O3與ZrSiO4的摩爾比不應(yīng)小于1.5。有時加入一定量的高嶺土，應(yīng)該符合莫來石的組成。

燒結(jié)AZS磚的顯微結(jié)構(gòu)為細小(小于10μm)的莫來石顆粒均勻分散在莫來石和剛玉之間，形成致密的結(jié)晶網(wǎng)絡(luò)，玻璃相很少。它有一定數(shù)量的孔隙(孔隙率小于20%)，但沒有液體滲透現(xiàn)象。與熔融AZS磚相比，抗熔融玻璃侵蝕性較差，但抗熱震性較好。

鋯剛玉磚的價格那么貴，耐什么侵蝕？

鋯剛玉磚分為電熔磚和燒結(jié)磚，因電熔澆鑄工藝的不同直接影響了產(chǎn)品的價格，該耐火磚價格高達一萬多一噸，該產(chǎn)品主要耐玻璃液侵蝕，常用于玻璃窯。

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