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  1. 耐火材料廠家

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    電熔鋯剛玉磚使用壽命是多久?

    時間:2021-10-09 17:10 作者:耐火材料生產廠家點擊:

    電熔鋯剛玉磚屬于品質比較高的耐火材料,其使用壽命和生產工藝及工況有著非常緊密的聯系,有用七八年的有用十多年的,這個要根據具體情況。
     
     
    電熔鋯剛玉磚的澆鑄溫度及澆鑄方法 
    電熔鋯剛玉磚熔體的澆注過程比大多數金屬和其他硅酸鹽熔體復雜得多,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品開裂,同時會發生結構脫層。隨著鑄件熔體溫度的升高,縮孔會相應增加,鑄件中會形成縮孔,降低產品質量。
    熔體的澆注溫度對鑄件結構的形成過程有重要影響。如果沒有過熱現象,結構的地帶性消失,縮孔按整個鑄件體積均勻分布。但鑄件密度很低,致密部分也很小。當過熱溫度升高100℃時,會出現結構地帶性,縮孔集中,致密部分的厚度也會增加,各區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,但會導致裂紋和縮孔。
    熔融耐火材料由熔融變為固態,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品中,嚴重影響電熔鋯剛玉磚的質量和使用性能。
     
    四種鑄造方法
    由于凝結過程中的溫度梯度,電熔鋯剛玉磚鑄塊的橫截面上會形成化學相成分偏析。氧化鋯含量越高,鑄錠尺寸越大,偏析程度越大。鑄造塊一般分為三個區域:表面快速冷卻區(小而均勻的晶體)、中間致密區(高濃度氧化鋯、生長晶體)和縮孔區(型腔)。前兩個區域耐侵蝕。砂型中熔融液體冷凝會產生12%?15%體積收縮,形成縮孔。根據縮孔的體積大小和處理方法,有四種鑄造方法。
    ①普通澆注法(簡稱PT)采用普通冒口澆注。固化部分具有細晶體,第二固化部分具有粗晶體。有較大的縮孔,縮孔的位置與磚面上的澆注孔位置基本相同。體積密度約為3.3g/cm3。
    ②斜澆法(簡稱QX)將鑄型傾斜到一定角度,冒口放置在鑄型上端,使縮孔在產品一端冷凝,縮孔的位置靠近磚的底部。模具大多比較密集,尤其是斜角下半部。這種方法適用于長磚。
    ③采用無收縮鑄造法(簡稱WS)鑄造附加尺寸的型砂??s孔集中在頂部。退火后切除。其余使用部位成分均勻,組織致密。
    ④密鑄法(簡稱MS)密鑄法也稱強化鑄造法或多次補鑄法。在次鑄造中,產生縮孔,并以一定的時間間隔更換冒口,然后進行再鑄造。這樣可以大大減少縮孔體積,提高鑄件的全澆率。含33%氧化鋯的電熔鋯剛玉磚的平均體積密度可達3.6g/cm3。
     
    電熔鋯剛玉磚的使用壽命應注意以下幾個方面。
    (1)由于其致密的結構和低孔隙率,熔融耐火材料在受到熱沖擊和不均勻加熱時沒有孔作為緩沖,并且容易爆裂。因此,在考慮玻璃窯爐的選材時,好不要在溫度變化較大的部位使用熔融耐火材料。
    ②電熔鋯剛玉磚的熱膨脹曲線在1000°C附近有異常的突變,磚內的氧化鋯會發生可逆的相變,伴隨著較大的體積變化。因此,在燒制玻璃窯時,在9001150℃的溫度范圍內,加熱速率不應太高或太快(通常要求加熱速率不過15℃)。
    高溫燒制的電熔鋯剛玉磚的顯微結構變化主要有:
    (1)粗骨料玻璃相滲出到顆粒表面,與Al2O3反應,形成莫來石殼封閉滲流通道,使包晶反應在顆粒內部進行;
    ②熔融AZS粉末的玻璃相與活性Al2O3反應,基體變成莫來石。氧化鋯結合剛玉磚的顯微結構具有莫來石和剛玉莫來石共晶緊密結合的結構特征。
     
    使用電熔鋯剛玉磚應注意的五個問題
    1.還原氣氛下生產的電熔鋯剛玉磚耐腐蝕性差。
    電熔鋯剛玉磚的玻璃相與高溫玻璃液接觸會形成高粘度層,這是氧化鋯剛玉磚具有良好耐腐蝕性的關鍵。這就要求玻璃相的軟化溫度較高,所以磚中除了Al2O3、氧化鋯、二氧化硅和Na2O外,其他成分很少。然而,由于在電爐中熔化期間使用石墨襯磚和石墨電,將產生還原氣氛。碳和一氧化碳會將熔體中的一部分Fe2O3、二氧化鈦和二氧化硅還原成較低的氧化物,從而增加組分的數量。根據相比的基本原理,這將降低液體限溫度。這種磚在高溫下使用,玻璃相的粘度大大降低,無法形成高粘度的保護層。由于玻璃相粘度低,容易擴散到高溫熔融玻璃中。因此,如果磚中的晶相失去了粘結劑,也會落入熔融玻璃中,在熔融玻璃中造成條紋和結石。
    而氧化法生產的電熔鋯剛玉磚不使用石墨襯磚,電雖然仍使用石墨,但采用長電弧法熔化,使C在電弧中與空氣中的氧氣結合產生CO2而不進入熔體。用這種方法生產的磚含碳量低于0.005%,因此耐腐蝕性大大提高。
    同時還原法生產的氧化鋯剛玉磚也會在玻璃中產生氣泡。這是由于磚的玻璃相中的低價氧化物和其他物質如碳具有很強的還原性,當它們與玻璃液接觸時,會帶走玻璃液中溶解的氧氣。這使得玻璃中可溶的氣體改變其成分,變成不溶于玻璃液體的氣體,變成氣泡。例如,溶解在熔融玻璃中的SO3被還原成SO2。SO2在熔融玻璃中溶解度低,所以變成氣泡。這會降低熔融玻璃的質量。
     
    2.熱膨脹的不規則變化。
    電熔鋯剛玉磚具有結構穩定致密、抗熔融玻璃侵蝕能力強的特點。900~1200℃之間有異常膨脹,這是由氧化鋯單斜晶型轉變為氧化鋯四方晶型所致??蔀椴AС馗G的烘烤和操作提供參考。
    由于AZS磚中其他成分的影響,晶體轉變溫度在50℃以內波動。因此,在使用中,加熱和冷卻過程中950℃-1150℃之間的溫度變化不宜過大,一般不過15℃/h。
    鋯石的異常膨脹和收縮可以被玻璃相緩沖,不會出現裂紋。70年代后期,在成分中引入0.15%~0.20%的B2O3,使得AZS磚中所含的玻璃相不僅具有更好的抗熱震性,而且對異常膨脹具有緩沖作用。但是如果溫度在這個溫度范圍內變化很大或者反復波動,也會出現裂縫。因此,加熱窯爐時,溫度應在950~1150℃范圍內穩定上升。在溫度經常變化的地方使用時(如進料口等。),外面要用其他磚保護。
     
    3.電絕緣
    當使用全電熔化和電熔方法時,要求電磚在高溫下具有良好的電絕緣性。氧化鋯剛玉磚的電絕緣性較好,并隨著溫度的升高而降低??梢婁唲傆翊u可作為鈉鈣玻璃浴爐生產中的電磚。但生產高硼硅玻璃時應使用AZS-41磚或鋯石磚。否則,不僅功耗無法控制,而且磚塊會熔化,電會損壞,熔融玻璃會受到污染。
     
    4.導熱性
    氧化鋯剛玉磚的導熱系數是粘土磚的兩倍。因此,制作池壁磚時,液面附近所需的冷卻風量應是制作粘土磚時池壁磚的兩倍。從而達到充分冷卻的效果,充分發揮氧化鋯剛玉磚的勢。
     
    AZS熔結磚和Al2O3熔結磚的區別
    高溫下玻璃耐蝕性為:AZS-41#、AZS-36#、AZS-33#、α-β-al2o3,但AZS磚的耐污染性不如氧化鋁電鑄磚。原因是氧化鋁電鑄磚非常純凈,90%是熔融玻璃中磚表面Al2O3形成的霞石變質層。含氧化鋯的霞石變質層的粘度沒有容易熔化的那么高,所以高溫下的耐蝕性不如AZS電鑄磚。但是,流入熔融玻璃的雜質與熔融玻璃的粘度差越大,越難溶解和消除,而鋁磚的霞石變質層粘度低,容易溶解在熔融玻璃中,因此對熔融玻璃的污染較小。
     
    電熔鋯剛玉磚使用壽命是多久?
    電熔鋯剛玉磚屬于品質比較高的耐火材料,其使用壽命和生產工藝及工況有著非常緊密的聯系,有用七八年的有用十多年的,這個要根據具體情況。
     
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