電熔鋯剛玉磚使用壽命可以是多久？

電熔鋯剛玉磚使用壽命是多久？

電熔鋯剛玉磚屬于品質(zhì)比較高的耐火材料，其使用壽命和生產(chǎn)工藝及工況有著非常緊密的聯(lián)系，有用七八年的有用十多年的，這個(gè)要根據(jù)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(shù)金屬和其他硅酸鹽熔體復(fù)雜得多，因?yàn)檫@一過程是在相對較高的溫度(1770-1800℃)下進(jìn)行的。電熔鋯剛玉磚溶液的粘度高于金屬熔體，即流動(dòng)性差。實(shí)踐證明。熔體過熱可以改善其流動(dòng)性。但要避免過熱，因?yàn)檫^熱會(huì)造成被吸收氣體的縮孔和產(chǎn)品開裂，同時(shí)會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)脫層。隨著鑄件熔體溫度的升高，縮孔會(huì)相應(yīng)增加，鑄件中會(huì)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(gè)鑄件體積均勻分布。但鑄件密度很低，致密部分也很小。當(dāng)過熱溫度升高100℃時(shí)，會(huì)出現(xiàn)結(jié)構(gòu)地帶性，縮孔集中，致密部分的厚度也會(huì)增加，各區(qū)域以及整個(gè)電熔鋯剛玉磚的密度也會(huì)增加。如果溫度進(jìn)一步升高，材料的密度會(huì)增加，但會(huì)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(huì)以縮孔的形式存在于產(chǎn)品中，嚴(yán)重影響電熔鋯剛玉磚的質(zhì)量和使用性能。

四種鑄造方法

由于凝結(jié)過程中的溫度梯度，電熔鋯剛玉磚鑄塊的橫截面上會(huì)形成化學(xué)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(gè)區(qū)域:表面快速冷卻區(qū)(小而均勻的晶體)、中間致密區(qū)(高濃度氧化鋯、生長晶體)和縮孔區(qū)(型腔)。前兩個(gè)區(qū)域耐侵蝕。砂型中熔融液體冷凝會(huì)產(chǎn)生12%？15%體積收縮，形成縮孔。根據(jù)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(xì)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(chǎn)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。縮孔集中在頂部。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(qiáng)化鑄造法或多次補(bǔ)鑄法。在次鑄造中，產(chǎn)生縮孔，并以一定的時(shí)間間隔更換冒口，然后進(jìn)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(dá)3.6g/cm3。

電熔鋯剛玉磚的使用壽命應(yīng)注意以下幾個(gè)方面。

(1)由于其致密的結(jié)構(gòu)和低孔隙率，熔融耐火材料在受到熱沖擊和不均勻加熱時(shí)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(shí)，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(nèi)的氧化鋯會(huì)發(fā)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(shí)，在900?1150℃的溫度范圍內(nèi)，加熱速率不應(yīng)太高或太快(通常要求加熱速率不超過15℃)。

高溫?zé)频碾娙垆唲傆翊u的顯微結(jié)構(gòu)變化主要有:
(1)粗骨料玻璃相滲出到顆粒表面，與Al2O3反應(yīng)，形成莫來石殼封閉滲流通道，使包晶反應(yīng)在顆粒內(nèi)部進(jìn)行；
②熔融AZS粉末的玻璃相與活性Al2O3反應(yīng)，基體變成莫來石。氧化鋯結(jié)合剛玉磚的顯微結(jié)構(gòu)具有莫來石和剛玉莫來石共晶緊密結(jié)合的結(jié)構(gòu)特征。

使用電熔鋯剛玉磚應(yīng)注意的五個(gè)問題

1.還原氣氛下生產(chǎn)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(huì)形成高粘度層，這是氧化鋯剛玉磚具有良好耐腐蝕性的關(guān)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極，將產(chǎn)生還原氣氛。碳和一氧化碳會(huì)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(shù)量。根據(jù)相比的基本原理，這將降低液體極限溫度。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(hù)層。由于玻璃相粘度低，容易擴(kuò)散到高溫熔融玻璃中。因此，如果磚中的晶相失去了粘結(jié)劑，也會(huì)落入熔融玻璃中，在熔融玻璃中造成條紋和結(jié)石。

而氧化法生產(chǎn)的電熔鋯剛玉磚不使用石墨襯磚，電極雖然仍使用石墨，但采用長電弧法熔化，使C在電弧中與空氣中的氧氣結(jié)合產(chǎn)生CO2而不進(jìn)入熔體。用這種方法生產(chǎn)的磚含碳量低于0.005%，因此耐腐蝕性大大提高。
同時(shí)還原法生產(chǎn)的氧化鋯剛玉磚也會(huì)在玻璃中產(chǎn)生氣泡。這是由于磚的玻璃相中的低價(jià)氧化物和其他物質(zhì)如碳具有很強(qiáng)的還原性，當(dāng)它們與玻璃液接觸時(shí)，會(huì)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(huì)降低熔融玻璃的質(zhì)量。

2.熱膨脹的不規(guī)則變化。

電熔鋯剛玉磚具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定致密、抗熔融玻璃侵蝕能力強(qiáng)的特點(diǎn)。900~1200℃之間有異常膨脹，這是由氧化鋯單斜晶型轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸喫姆骄退隆？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(zhuǎn)變溫度在50℃以內(nèi)波動(dòng)。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，一般不超過15℃/h。

鋯石的異常膨脹和收縮可以被玻璃相緩沖，不會(huì)出現(xiàn)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(gè)溫度范圍內(nèi)變化很大或者反復(fù)波動(dòng)，也會(huì)出現(xiàn)裂縫。因此，加熱窯爐時(shí)，溫度應(yīng)在950~1150℃范圍內(nèi)穩(wěn)定上升。在溫度經(jīng)常變化的地方使用時(shí)(如進(jìn)料口等。)，外面要用其他磚保護(hù)。

3.電絕緣
當(dāng)使用全電熔化和電熔方法時(shí)，要求電極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(chǎn)中的電極磚。但生產(chǎn)高硼硅玻璃時(shí)應(yīng)使用AZS-41磚或鋯石磚。否則，不僅功耗無法控制，而且磚塊會(huì)熔化，電極會(huì)損壞，熔融玻璃會(huì)受到污染。

4.導(dǎo)熱性
氧化鋯剛玉磚的導(dǎo)熱系數(shù)是粘土磚的兩倍。因此，制作池壁磚時(shí)，液面附近所需的冷卻風(fēng)量應(yīng)是制作粘土磚時(shí)池壁磚的兩倍。從而達(dá)到充分冷卻的效果，充分發(fā)揮氧化鋯剛玉磚的優(yōu)勢。

AZS熔結(jié)磚和Al2O3熔結(jié)磚的區(qū)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(zhì)層。含氧化鋯的霞石變質(zhì)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(zhì)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(zhì)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(zhì)比較高的耐火材料，其使用壽命和生產(chǎn)工藝及工況有著非常緊密的聯(lián)系，有用七八年的有用十多年的，這個(gè)要根據(jù)具體情況。