氧化锆耐火砖(玻璃熔窑用电熔耐火砖都有哪些？哪种才是最合适的？)

电熔耐火材料是将精确配好的混合料在电弧炉中熔融，然后在砂型模中浇注成形，铸块经热处理后再进行机械加工。熔炼过程可得到完整粗大的结晶体和致密的结构。与烧结耐火材料比较，它具有结构致密、气孔率很低、体积密度大、机械强度和高温结构强度高、耐玻璃液侵蚀性强等特点。目前生产的主要品种有：电熔莫来石砖、电熔锆刚玉砖、电熔铬锆刚玉砖、电熔石英砖、电熔刚玉砖等。

1、电熔莫来石砖

莫来石砖是以莫来石为主晶相的铝硅系统耐火制品。耐火温度在1850℃左右，荷重软化温度高，高温蠕变率低，抗热震性好。

电熔莫来石砖以高铝矾土为原料，将不同的矾土配成莫来石的组成(3Al2O3·2SiO2，质量分数分别是：Al2O3 72%,SiO2 28%)。在2300℃左右熔融，于1850℃下浇注于砂型内，然后进行退火以消除应力。主要晶相为莫来石和刚玉，玻璃相充填在晶相间。其耐玻璃液侵蚀比烧结的耐火材料强，但不如其他电熔耐火材料。加入少量(7%〜8.5%)二氧化锆，可以使莫来石晶体变小、砖组织致密，莫来石量增至60%〜70%，相对地降低了玻璃相的含量，并减少了制品的裂纹。电熔莫来石砖目前已基本被电熔锆质砖取代。

2、电熔锆刚玉砖

电熔锆刚玉砖属于Al2O3-ZrO2-SiO2系统(简称AZS砖)。按照ZrO2的含量划分，分为三级，与此相应牌号为：AZS-33(含ZrO2 33%)、AZS~36(含ZrO2 36%)、AZS-41(含ZrO2 41%)。电熔锆刚玉砖的组成见表1。

表1 电熔锆刚玉砖的化学组成

电熔锆刚玉砖是以锆英石和工业氧化铝为主要原料，再加入少量的富锆砂(为了提高ZrO2的含量)、纯碱和硼砂。

电熔锆刚玉砖

按熔融时气氛不同，有还原熔融法和氧化熔融法两种，目前主要以氧化法为主。氧化熔融法能解除石墨电极在熔融液内造成污染，碳含量低(0.005%〜0.02%)，能降低玻璃中的气泡含率，提高玻璃液质量。

电熔锆刚玉砖使用时注意事项有以下几方面。

①热膨胀的不规则变化

电熔锆刚玉砖的特点是组织稳定而致密，耐玻璃液侵蚀性很强。含31%〜33%ZrO2的砖的热膨胀曲线如图1所示，由图看出，在900〜1200℃间有反常膨胀现象。

②电绝缘性

电熔锆刚玉砖电绝缘性较好，并随温度的升高而下降，其电绝缘性如图2所示，由此可看出，在生产钠钙玻璃熔窑中电极砖可使用电熔锆刚玉砖。

③热导率

电熔锆刚玉砖热导率大于黏土砖的2倍。因此作池壁砖时，在液面附近需要的冷却风量，就应比黏土砖作池壁时大1倍。

图1AZS砖的热膨胀曲线

1—含ZrO240%〜42%的AZS砖;

2—含ZrO231%〜33%的AZS砖

图2 各种砖电阻率的变化

3、电熔刚玉砖

电熔刚玉砖以高纯氧化铝为原料，并引入少量的纯碱，在2000〜2200℃下熔融而成。生产工艺流程与高铝制品的生产工艺相似。有电熔α-刚玉砖、电熔α，β-刚玉砖、电熔β-刚玉砖等。电熔α-刚玉砖主要适用于熔制硼硅质玻璃、乳白玻璃以及含硫酸盐的熔融体。电熔α，β-刚玉砖组成中只含有少量玻璃相，使用时不会渗出，对玻璃液的污染少，直接与玻璃液接触不会使玻璃液着色，抗侵蚀性能好，是玻璃熔窑冷却部池壁、窑底以及浮法玻璃熔窑流槽等部位的理想材料。电熔刚玉砖适用于熔窑工作池的上部结构和熔化区后部的燃烧口及其附近的胸墙、小炉平瑄等部位。

4、 电熔铬锆刚玉砖

在AZS-33砖中引入10%〜30%Cr2O3，用无缩孔浇注法生产电熔铬锆刚玉砖(简写成AZCS砖，法国牌号为ER2161)。砖的表皮和内部都呈暗绿色。砖内含4.5%的缩孔，无连通气孔。由于形成了铝铬尖晶石固溶体，增大了玻璃相的黏度，大大提高了耐玻璃液侵蚀能力，它是电熔AZS-33砖的3.4倍，是电熔AZS-41砖的2.6倍。

5、电熔石英砖

电熔石英砖的生产过程与石英玻璃相同。以高纯石英砂(SiO2含量99.5%以上)为原料，加入少量的Na20作矿化剂，在石墨电阻炉内熔融(1750〜1800℃)。熔后迅速取出整块熔融物，轧压成砖，在空气中冷却后再进行机械加工。热膨胀系数极小，抗热震性好。耐硼玻璃液侵蚀性强，但不耐钠钙硅玻璃液的侵蚀。

6、锆英石砖

锆英石砖

锆英石制品的主要成分为ZrO2·SiO2。锆英石在1680℃受热大量分解为ZrO2和SiO2。锆英石制品液态玻璃具有良好的抗侵蚀性，铝锆硅系(AZS)熔铸砖和烧成砖具有较好的耐玻璃液侵蚀性，可用于玻璃熔化熔窑的池壁和上部结构。

锆英石砖是以锆英石为主要原料烧成的耐火制品。锆英石是ZrO2-SiO2系统中唯一的化合物，其化学式为ZrSiO4。锆英石的理论化学组成为：ZrO2 67.2%，SiO2 32.8%。锆英石砖具有耐高温、抗热振性好和抗玻璃液侵蚀等优良性能。

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