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      耐材行業資訊

      鋯英石磚產品性能及抗渣性的提高方法介紹

      編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2020-08-12


       
      什么是鋯英石磚?有哪些性能及用途?
      鋯英石磚是以鋯英石砂為原料制得的耐火磚,屬酸性,抗渣性強,熱膨脹率較小,熱導率隨溫度升高而降低,荷重軟化溫度高,耐磨強度高,抗熱震性好。
      鋯質耐火原料——鋯英石
      鋯英石是鋯的主要來源。鋯英石的化學式為ZrSO4,含ZrO2 67.1 %,SiO2 32. 9%,為正方晶系礦物。相對密度4. 6?4. 7,硬度6. 
      5?7. 5,熱膨脹系數4. 5 X 
      10-6K-1。鋯英石的化學性能相當穩定,不溶于鹽酸、硫酸、硝酸、氫氟酸,也不溶于苛性鉀、苛性鈉的水溶液。但在高溫下,鋯英石將解離成為ZrO2和無定形 
      SiO2,解離自1540°C開始,1750°C時解離迅速,1870°C時,解離量達到95%。
      世界上,80%的鋯英石用于鑄造、玻璃、陶瓷及耐火材料行業。少數鋯英石用于磨料、冶金、化工及原子能工業。鋯英石砂吸熱性好、散熱均勻,受熱后不發生晶型轉化,可作鑄造的型砂。鋯英石砂磨細后涂于鑄型的內表面,可以提高鑄件的合格率。含鋯的玻璃纖維具有很好的耐堿性。含鋯的玻璃折射率高,可以代替鉛玻璃使用。鋯英石大量用于建筑衛生陶瓷的釉料作為乳濁增白劑,起增加白度、增強遮蓋力作用。氧化鋯是各種新型結構陶瓷、鈦鋯酸鉛壓電陶瓷等功能陶瓷的主要成分。金屬鋯具有耐高溫、抗腐蝕、易加工、力學性能好、熱中子俘獲面積小等優異性能,被大量用于原子能工業。鋯還可以作用于特殊合金、超導材料,如金屬鋯可以作為晶粒細化劑,用于鋁-鋰合金等高強輕型結構材料。再如,化工行業大量使用含鋯材料制作的閥門、排氣機零件,以及含鋯材料作的反應槽、蒸餾釜中的軋板。
      在使用時,鋯英石耐火磚耐火度高,受熔渣的化學侵蝕不易溶解,但熔渣可通過氣孔向磚內部侵透,同時與分解了的鋯英石粒子發生反應,形成變質層,使耐火磚組織 崩壞。為了提高鋯英石耐火磚的使用效果,必須降低其熔渣的浸透性。在實際生產中采取降低耐火磚制品氣孔率的同時,可向鋯英石料內加入高鋁礬士或電熔氧化鋁 制成鋯鋁耐火磚。提高制品的抗侵透性。向鋯英石料曲加入氧化鉻時,耐火度稍有降低。鋯鋁磚在抗渣浸透性方面雖有改進,但抗渣侵蝕性仍較差??上蚰突鸫u中加 人氧化鉻以強化基質的抗侵蝕性。
      鋯英石耐火磚對 熔渣、鋼水的耐侵蝕性和抗熱震性良好,且適于在減壓下工作,它在冶金工業中廣泛用于砌筑脫氣用鋼包內村,此外也用作不銹鋼鋼包內襯,連鑄鋼包內村、鑄口 磚、塞頭磚、袖磚以及高溫感應電爐爐村等。鋯英石耐火磚對酸性渣和玻璃具有高的抵抗性,因而還廣泛用于玻璃窯的嚴重損壞部位。鋯英石耐火磚還具有不為金屬 鉻、鋁的氧化物及其熔渣浸透的性質,因而用于煉鋁的爐底上也獲得良好的效果。此外,由鋯英石制成的坩堝、管子、舟、皿和實驗用容器等廣泛地應用在與高溫有 關的場合。
      提高鋯英石磚抗渣性的方法
      鋯英石磚的耐火度和荷重軟化點均較高,熱膨脹率小,受熔渣的化學侵蝕不易溶解。但其抗浸透性(抗浸潤性)差,熔渣可通過氣孔向磚內部浸透,同時與分解了的鋯英石粒子發生反應,形成變質層,使磚組織崩壞。為了提高鋯英石磚的使用效果,必須降低其熔渣的浸透性,改進方法為:①通過調整顆粒組成和改變成型方法來制取氣孔率和透氣性低的制品,不過用此方法制成的制品,難免會使其熱震穩定性降低;②向磚內加入某些加入物,提高磚與熔渣作用生成物的粘性。
      粘土結合鋯英石磚,所用粘土的種類和數量在很大程度上影響著磚的性質。加入粘土會使制品的耐火度降低,這是由于Al2O3對鋯英石有溶劑作用。在ZrO2- Al2O3- SiO2三元系中,組成為ZrSiO4 15%、Al2O3 15%、SiO2 70%時產生共熔液相,其熔點為1610℃,隨著燒成溫度升高,粘土結合鋯英石磚的顯氣孔率下降,透氣率增高,粗氣孔量增多,耐壓強度和高溫抗折強度提高,制品的耐侵蝕性提高,同時浸透層厚度增大。
      當不加結合粘土,改變鋯英石細粉量的配料,在1500℃燒成的試驗結果表明:隨鋯英石細粉量增加,透氣率降低,細氣孔數量增加,制品的耐侵蝕性變好,當鋯英石細粉量在60%時其浸透層厚度薄。
      由上述分析可知,為了調整制品的耐侵蝕性,降低透氣性,改善氣孔分布以及制得耐浸透性強的鋯英石質制品,在工藝上必須考慮采用合適的燒成溫度,加入適量的鋯英石細粉和使用少量的結合粘土。
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