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锆英石砖制作工艺及抗渣性的提高

编辑:耐火砖   浏览:   时间:2020-07-16


 
荣盛耐材生产的锆质砖系列耐火制品是以α-Al2O3、部分稳定二氧化锆和锆刚玉熟料等材料为原料,经过混炼、成型、干燥,在梭式窑内高温烧制而成。该锆质砖制品具有晶体结构致密,体积密度高、容重大,常温及高温下机械强度高,热震稳定性能好,重烧收缩和高温蠕变小,并具有极高的化学稳定性及抗碱性介质侵蚀等特性。致密锆英石砖主要应用于钠-钙玻璃窑中层砖、拱脚砖等;含锆砖主要应用于大型玻璃窑熔化池、显像管窑炉、蓄热室隔墙砖以及化工、冶金工业窑炉受溶液侵蚀部位。
玻璃窑用锆英石砖的主要以单一锆英石烧结而制成的,为了改善锆英石砖的性能,还有加入其他成分(如氧化锆、高铝矾土、电熔刚玉或氧化铬等)的特殊锆英石砖。
锆英石原料的性质
锆英石(ZrSiO4)的理论组成为ZrO2 67.2%, SiO2 32.8%。它经常含有0.5%?3.0% HfO, 0%?2% 
TiO2和微量的稀土氧化物,因而带有微量的放射性。
锆英石属正方晶系,比重变动范围很广,为3.9?4.9。硬度为7?8。有完全无色的,亦有淡黄、浅灰、淡黄绿、棕黄和淡红褐色。
锆英石的热导率较低,线膨胀系败较其结晶相比低,锆英石是化学惰性的,难与酸发生作用,一些熔金属也不与其发生作用,而玻璃和炉液在较小程度上与之发生反应,熔融的碱的氟化物,氢氧化物,碳酸盐和亚硫酸盐能将锆英石分解,除此之外,碱和酸的溶液在加热时不与锆英石作用。
锆英石砖的制造工艺
用半干法生产工艺可制造黏土结合锆英石制品。锆英石砂和锆英石细粉中加入2%的可塑黏土,并以电解质来调整泥料的性能。泥料经混炼,并在127MPa的压力下成型(成型水分为4%)。坯体经干燥,并在1400℃下烧成。
制造纯锆英石制品时可将锆英石细粉进行表面活化处理。由锆英石砂称粒度小于0.03mm的锆英石细粉按1:1的比例进行配料,加入水或亚硫酸纸浆废液制备泥料,经混炼、成型(成型水分4.5%),并在1450℃下烧成。
锆英石质耐火材料的性能及提高锆英石砖抗渣性的方法
锆英石砖的耐火度和荷重软化点均较高,热膨胀率小,受熔渣的化学侵蚀不易溶解。但其抗浸透性(抗浸润性)差,熔渣可通过气孔向砖内部浸透,同时与分解了的锆英石粒子发生反应,形成变质层,使砖组织崩坏。为了提高锆英石砖的使用效果,必须降低其熔渣的浸透性,改进方法为:①通过调整颗粒组成和改变成型方法来制取气孔率和透气性低的制品,不过用此方法制成的制品,难免会使其热震稳定性降低;②向砖内加入某些加入物,提高砖与熔渣作用生成物的粘性。
粘土结合锆英石砖,所用粘土的种类和数量在很大程度上影响着砖的性质。加入粘土会使制品的耐火度降低,这是由于Al2O3对锆英石有溶剂作用。在ZrO2- Al2O3- SiO2三元系中,组成为ZrSiO4 15%、Al2O3 15%、SiO2 70%时产生共熔液相,其熔点为1610℃,随着烧成温度升高,粘土结合锆英石砖的显气孔率下降,透气率增高,粗气孔量增多,耐压强度和高温抗折强度提高,制品的耐侵蚀性提高,同时浸透层厚度增大。
当不加结合粘土,改变锆英石细粉量的配料,在1500℃烧成的试验结果表明:随锆英石细粉量增加,透气率降低,细气孔数量增加,制品的耐侵蚀性变好,当锆英石细粉量在60%时其浸透层厚度薄。
由上述分析可知,为了调整制品的耐侵蚀性,降低透气性,改善气孔分布以及制得耐浸透性强的锆英石质制品,在工艺上必须考虑采用合适的烧成温度,加入适量的锆英石细粉和使用少量的结合粘土
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