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锆刚玉砖的价格那么贵,耐什么侵蚀?

发布时间:2021/3/2 14:17:33 点击率: 来源:高铝砖厂家 作者:荣盛耐材
锆刚玉砖分为电熔砖和烧结砖,因电熔浇铸工艺的不同直接影响了产品的价格,该耐火砖价格高达一万多一吨,该产品主要耐玻璃液侵蚀,常用于玻璃窑。



锆刚玉砖是将氧化铝粉末和含65%氧化锆和34%二氧化硅的锆英砂在电炉中熔化,然后倒入模具中冷却而成的白色固体。其岩相结构由共析刚玉和锆石以及玻璃相组成,从相来看为共析刚玉和锆石相,玻璃相填充在它们的晶体之间。
氧化锆刚玉砖按制造工艺区域可分为AZS熔铸砖和AZS烧砖。AZS分别代表Al2O3、氧化锆和二氧化硅。这类产品种类繁多,分类是根据产品中的氧化锆含量来命名的,如33号、40号电熔锆刚玉砖。

电熔锆刚玉砖的浇注温度和方法。
电熔锆刚玉砖熔体的浇注过程比大多数金属和其他硅酸盐熔体复杂得多,因为这一过程是在相对较高的温度(1770-1800℃)下进行的。电熔锆刚玉砖溶液的粘度高于金属熔体,即流动性差。实践证明。熔体过热可以改善其流动性。但要避免过热,因为过热会造成被吸收气体的缩孔和产品开裂,同时会发生结构脱层。随着铸件熔体温度的升高,缩孔会相应增加,铸件中会形成缩孔,降低产品质量。
熔体的浇注温度对铸件结构的形成过程有重要影响。如果没有过热现象,结构的地带性消失,缩孔按整个铸件体积均匀分布。但是铸件的密度很低,致密部分也很小。当过热温度升高100℃时,会出现结构地带性,缩孔集中,致密部分的厚度也会增加,各区域以及整个电熔锆刚玉砖的密度也会增加。如果温度进一步升高,材料的密度会增加,但会导致裂纹和缩孔。
熔融耐火材料由熔融变为固态,体积收缩率约为12%~15%。如果处理不好,会以缩孔的形式存在于产品中,严重影响电熔锆刚玉砖的质量和使用性能。
为了提高电熔锆刚玉砖的质量,开发了几种减少或消除缩孔的方法。

氧化锆刚玉砖的熔化过程可分为还原法和氧化法:
还原法,也称为埋弧焊法,是将石墨电极埋在炉料中。由于电极在缺氧气氛中燃烧,发生一系列还原反应,使熔体中的一些高价氧化物处于低价不稳定状态,同时碳也渗透到熔体中,末尾会使熔体颜色变暗。如果电弧很短或者电极处于半潜弧状态,局部引弧可以降低熔体的坛度,但也属于还原法的范畴。
电炉中的炉料在铸造前不进行渗碳或电熔渗碳和脱碳。这种使熔体无碳的工艺方法称为氧化法,也称为开弧法。由于碳以还原法存在于锆刚玉砖中,在玻璃窑中使用时,软化的玻璃相被高温碳燃烧产生的气体挤压,加速了熔融玻璃对砖的侵蚀。因此,碳的存在不利于氧化锆刚玉砖的抗侵蚀性。目前常用氧化法代替还原法。氧化锆刚玉砖中碳的来源主要是石墨电极在放电时不燃烧,随电弧一起入炉,要想办法防止碳进入炉内。

烧结氧化锆刚玉砖的组成、性能及工艺流程
烧结氧化锆刚玉砖由锆石和氧化铝制成,氧化锆含量一般在20%以下。1400的锆石和氧化铝?下列固相反应在1450℃发生:
3al2O3+2zrSiO4→3al2O32SiO2+2zro2.
实现了由莫来石和baddeleyite(包括部分t-ZrO2)组成的两相均匀分布的显微结构。这种不可逆反应也称为原位反应。反应起始温度的测量值为1397℃。1400?1425℃和1500℃。盛、等人的研究结果指出,反应的起始温度为1380℃,形成莫来石。温度达到1400?1420℃时,完全反应的体积效应是?V+16.4%,即:
(1)莫来石+t-氧化锆的体积膨胀为?v+13.87%;
②t-ZrO2→m-ZrO2转化时,末尾的体积效应是?V+16.4%。
20世纪60年代,美国生产的原型烧结AZS产品是基于氧化锆-氧化铝体系的反应烧结原理。所用原料为锆石细粉、T型氧化铝颗粒和煅烧氧化铝细粉。锆英石与煅烧氧化铝反应烧结,形成氧化锆-莫来石基体,形成三相材料。产品的氧化锆含量、氧化铝含量和二氧化硅含量分别为19.5%、70.0%和10.2%,表明原料纯净,无其他添加剂。按化学成分计算,锆石占30%左右,与Al2O3反应生成莫来石的体积效应理论值应该是?V+9.3%。根据克劳森的测试估计为+3.4%。这就是产品强度低(14?16MPa)和高表观孔隙率(15%?23%).
由于反应烧结过程中收缩膨胀效应大,导致生坯变形开裂,烧结后的材料只能作为半成品——预合成锆莫来石骨料使用。经破碎、成型、焙烧后,可获得以莫来石和baddeleyite为主晶相(含少量玻璃相)的烧结AZS产品。如果加入烧结(或电熔)刚玉,可以得到三相产品。
为了使反应完全并且玻璃相含量不超过5%,Al2O3与ZrSiO4的摩尔比不应小于1.5。有时加入一定量的高岭土,应该符合莫来石的组成。
烧结AZS砖的显微结构为细小(小于10μm)的莫来石颗粒均匀分散在莫来石和刚玉之间,形成致密的结晶网络,玻璃相很少。它有一定数量的孔隙(孔隙率小于20%),但没有液体渗透现象。与熔融AZS砖相比,抗熔融玻璃侵蚀性较差,但抗热震性较好。

锆刚玉砖的价格那么贵,耐什么侵蚀?
锆刚玉砖分为电熔砖和烧结砖,因电熔浇铸工艺的不同直接影响了产品的价格,该耐火砖价格高达一万多一吨,该产品主要耐玻璃液侵蚀,常用于玻璃窑。

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