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        高鋯耐火磚是什么,有什么用途?

        編輯:耐火磚???瀏覽:???時間:2021-05-31

        高鋯耐火磚,一種重要的含鋯質耐火材料,以鋯英石為主晶相,簡稱高鋯磚。高鋯磚性能含ZrO2的鋯英石產品質量分數約為65%,幾乎全部由鋯英石晶體組成,僅有少量的玻璃相和自由ZrO2相。約有4.55g/cm3的真密度,比較大可達4.62g/cm3,普通制品體積密度在3.6—3.8g/cm3之間,顯氣孔率大于13%;高致密制品體積密度在3.8—4.0g/cm3之間,顯氣孔率約為5%;高致密制品體積密度大于4g/cm3,顯氣孔率小于1.0%。
         
         
        高鋯耐火磚
        (1)原料加工。采用選型鋯礦砂,簡稱鋯砂,為鋯磚的原料。含有鋯英石的質量分數在90%左右。
        鋯石精砂粒度非常細,且單一,一般為0.1~0.2mm,不適合直接制作耐火磚。為了得到顆粒粗大的純鋯英石耐火磚,通常需要先將精礦砂鍛燒或高溫熔融,制成鋯英石熟料塊。熟料鍛燒時,先將精礦砂的一部分磨成細粉末,再與另一部分精礦砂混合,用暫時性有機粘結劑粘合制成料球或荒坯,在1500~1700度(低于鋯英石分解溫度)下鍛燒成致密塊狀。如果含堿金屬氧化物,如MgO、GaO等礦化劑,則可在較低的低溫下鍛燒至1050度以上。鍛燒過程中鋯石砂從900度開始產生收縮,到1350度左右趨于收縮停止,自那以后反而有所膨脹,到1700度后又急劇收縮。經鍛燒,鋯石精礦砂團塊的致密性提高,體積密度可達3.5g/cm3以上。
        如果用細粉原料生產純凈鋯英砂產品,可以直接將精礦砂在1450度下鍛燒,經急冷后使之松散,然后再磨細。
        (2)生產高鋯磚。臨時粘結劑,如亞硫酸鹽紙漿廢液、糊精、木素等,或乙基硅酸鹽、烷基酸鈣、磷酸、水玻璃等是生產鋯英石產品的原料。如果使用可塑耐火粘土作粘結劑,制品容易成型并易燒結,但易造成制品耐火度和罐體穩性的下降。尤其當添加在配料中的粘土含量較高時,這種影響尤其明顯。
         
        為了提高純鋯石制品的燒結性能,通常在配料中添加少量CaO、Ca(OH)2、MgO或MgF2等礦化劑。在高溫下,該添加劑會使ZrO2分解,并與ZrO2形成ZrO2固溶體并進入玻璃相中,從而促進燒結。
        采用鋯英石配料時,為了保證產品具有優良的性能和的形狀,其粒徑、結合劑和摻合料的數量等都必須配合。包含各級粗粒度的產品;要求多粒度的顆粒配料,粉體的比表面積和粉體數量均高于普通耐火磚,有利于制造致密坯體,便于燒結。如果坯體是完全由細顆粒組成,那么細粉末的比較大粒徑一般在44微米以下,其中微米級應占大多數。成形時,根據制品體積密度的要求,一般情況下采用擠泥法和干壓法成型;密封件多采用泥漿澆注;密封件高密封件多采用泥漿澆注和等靜壓。配方中的各種成分應與成型方法相一致。純鋯石制品必須在高溫下燒制,高密度的鋯石制品則需要更高的溫度。燒成溫度一般控制在1700度左右,根據坯體中細粉的性質、含量及礦化劑的種類和數量,應控制在坯體燒結表面無明顯變形,且與保溫時間相對應。
         
        采用特殊鑄造工藝,合成高純度原料制備高鋯磚。斜鋯石構成了晶體結構。具有耐高溫、耐磨損、耐腐蝕、無污染等優異的使用性能。上述特性可有效防止玻璃液體污染。Z系列高鋯磚適用于各種玻璃爐,尤其是玻璃爐和特種玻璃爐,如電視玻璃,硼硅酸鹽玻璃,鋁硅酸鹽玻璃,鹵素照明玻璃,玻璃瓷和玻璃纖維。
        高鋯磚,含氧化鋯≥89%,廣泛應用于電子襯底玻璃、有色金屬熔煉窯爐的側壁、喉部、電焊塊、壩塊等。
         
        含鋯耐火磚
        以氧化鋯(ZrO2)鋯英石(ZrSiO4)為原料,制備了含鋯耐火磚。氧化鋯磚,鋯英磚,鋯莫來石,鋯剛玉磚都是這種類型的耐火磚。含鋯耐火磚按生產工藝可分為燒結磚、熔鑄磚和非燒結磚。含鋯耐火磚具有高熔點、低熱導率和良好的化學穩定性,尤其對熔融玻璃有很好的抗腐蝕性能。
        圖1所示的Zr-O系中存在著氧化相和氧化相的非化學計量固態熔體。鋯氧合的穩定化合物為二氧化物ZrO2。鋯石中的離子半徑比為0.66,接近晶體8和6之間的配位數界限,而鋯石的陽離子尺寸較大(0.082nm),要達到8配位,可能在晶格中氧離子就會如此接近。結果,當ZrO2的配位數為7時,它表現為異常配位,而AB晶格兩個結點之間的ZrO2則由一個氧原子占據;AB晶格-8和B晶格-6配位,在高溫條件下,隨著離子在晶格結點上的熱運動,Zr-O鍵長度增加,這是由于氧離子從單位空間向A或B位置的過渡所致。8配位同時實現陰離子缺位。
         
        含鋯耐火材料的性能與氧化鋯的性能有關。高密度穩定氧化鋯的熔點為2677℃,使用溫度可達2500℃。根據原料純度和制造方法的不同,體積密度在4.5?9?15.5g/cm3之間波動,致密氧化鋯磚的體積密度達到5.75g/cm3。燒成的氧化鋯產品與液體玻璃發生化學反應。嚴苛的堿液、碳酸鹽溶液和酸(濃H2SO4和HF除外)不會對氧化鋯產生化學反應。
        氧化鋯磚具有較高的機械強度,ZrO2的熱導率遠低于所有其它氧化物材料。使用ZrO2的這一特性,可以制作高溫絕緣層。
         
        產品用途
        高鋯耐火磚可用于連鑄盛鋼桶的內襯和其它受熔渣侵蝕極為嚴重的部位,也可用于銅、鋁熔煉爐的鑄口等。也可以用在玻璃熔窯與玻璃液直接接觸的地方和上部結構上,也可以作為隔熱磚用在電熔鋯剛玉和硅磚之間。
         
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