电熔锆刚玉砖

电熔锆刚玉砖

【年产量】:综合100000吨/年
施工应用

玻璃窑炉

耐火材料分类

定形耐火制品

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电熔锆刚玉砖(AZS)是采用三相电弧炉进行融化浇铸成型的优质耐火砖,是用于玻璃窑的耐火材料,耐玻璃液侵蚀,使用寿命长,所用原料有:氧化铝、锆英砂服锆砂、纯碱、硼砂。

电熔锆刚玉砖俗称白铁砖或熔铸锆刚玉砖。它是保证玻璃熔窑正常运转的更重要的耐火材料,当前国内外玻璃熔窑提高熔化率,延长窑龄,降低燃耗主要是由于使用了这种耐火材料才得以实现的。
电熔锆刚玉砖又称AZS电熔锆刚玉砖、AZS砖、熔铸AZS砖等,英文缩写是AZS,是按Al2O3-Zr02-Sio2三元系相图的三个化学成分,依其含量多少顺序排列的,Al2O3 取A,Zr02取Z,Sio2取S,国家标准采用这个缩写,例如33号熔铸锆刚玉砖,缩写为AZS33#,36号熔铸锆刚玉砖,缩写为AZS36#,41号熔铸锆刚玉砖,缩写为AZS41#。其中33、36、41是根据氧化铝(Al2O3)的含量命名的,例如 电熔锆刚玉砖AZS41#指的是氧化铝含量为41%的电熔锆刚玉砖。


 
 

理化指标

电熔锆刚玉砖 33#AZS AZS36# 41#AZS
SiO2 14--16 ≤14.0 ≤13.0
Al2O3 47.55--50 44.55--50.5 44--48
ZrO2 32--36 35--40 40--44
Na2O 1.4--1.5 1.4--1.6 ≤1.3
Fe2O3+TiO2+CaO+k2O ≤2.5 ≤2.5 ≤2.5
常温耐压强度(Mpa) 350 350 350
热膨胀率(%) 0.8 0.8 0.8
玻璃相渗出温度(℃) >1400℃ >1400℃ >1410℃
抗玻璃侵蚀(1500℃36H,普通玻璃) ≤1.4 ≤1.3 ≤1.2
容重 普通浇铸 ≥3.4 ≥3.5 ≥3.55
倾斜浇铸 ≥3.45 ≥3.55 ≥3.6
无缩孔浇铸 ≥3.7 ≥3.8 ≥3.9
0.2Mpa下荷重软化温度 >1700℃ >1700℃ >1700℃
 

制作方法

电熔锆刚玉砖是用纯净的氧化铝粉与含氧化锆65%、二氧化硅34%左右的锆英砂在电熔炉熔内化后注入模型内冷却而形成的的白色固体,其岩相结构由刚玉与锆斜石的共析体和玻璃相组成,从相学上讲是刚玉相和锆斜石相的共析体,玻璃相充填于它们的结晶之间。
电熔锆刚玉砖也可称为刚玉—斜锆石制品,其主要化学成分Al2O3为50%一70%,ZrO2为20%一40%,其余为SiO2。主要矿物组成为斜锆石(ZrO2)、刚玉(α—Al2O3)和玻璃相。斜锆石结晶形成砖体骨干,ZrO2熔点高(2715℃),化学稳定性好,对酸性、碱性介质特别是抵抗玻璃液的侵蚀能力较强。
电熔锆刚玉砖随着ZrO2含量的增加,其性能也随之提高,一般将锆刚玉砖按ZrO2量的多少分为若干级,如含33%、36%、41%三级,也有分为含30%、40%、50%的等级,尚不统一。目前使用较多的是含锆33%的制品,其密度为3.65—3.7g/cm3,更高使用温度为1700℃左右。
电熔锆刚玉砖使用在玻璃熔窑等工业窑炉中,在玻璃熔窑中的使用部位是砌筑上层池壁、小炉子碹、小炉垛、舌头碹及胸墙等处。


 

电熔锆刚玉砖使用中应注意以下问题

(1)热膨胀的不规则变化电熔锆刚玉砖的膨胀曲线在1000℃附近有一段异常,其内部ZrO2晶体发生可逆性的晶体转变,有较大的体积变化,因此,含ZrO2的制品不宜用在1000℃左右温度常有急剧波动的部位。烘炉烤窑时,在900~1150℃时温度变化不能过大,一般不能超过15℃/h,要求平稳升温。某些部位要防止吹冷风,需用其他砖保护,以防炸裂。
(2)缩孔浇注成型时,铸口处常出现缩孔,此处砖体气孔较多,致密度差,所以在砌玻璃熔化部池壁时,均将缩孔朝窑内方向,若铸口朝外,当砖体侵蚀到很薄时,会造成漏跑玻璃液事故。在池窑上部火焰空间使用时,使用寿命很长,也不会发生跑玻璃液问题,所以都将铸口朝外使用,以延长使用寿命。
(3)共熔电熔锆刚玉砖与粘土耐火砖接触砌筑,在1300℃高温下会发生共熔现象,因此,选用耐火材料时,应避免将共熔现象严重的两种耐火材料接触砌筑,如硅砖在电熔锆刚玉砖下面,更容易受到电熔锆刚玉砖的侵蚀。

玻璃窑用电熔锆刚玉制品按其氧化锆含量分为3个牌号。AZS-33:制品氧化锆含量为33%;AZS-36:制品氧化锆含量为36%;AZS-41:制品氧化锆含量为41%。制品按其理化指标、尺寸允许偏差和外观指标分成Y(一等品)、H(合格品)两级。
电熔锆刚玉砖运用在玻璃熔窑等工业窑炉中,在玻璃熔窑中的运用部位是砌筑上层池壁、小炉子碹、小炉垛、舌头碹及胸墙等处。运用中应留意以下问题。
(1)热胀大的不规则改变电熔锆刚玉砖的胀大曲线在1000℃邻近有一段异常,其内部ZrO2晶体发作可逆性的晶体改变,有较大的体积改变,因而,含ZrO2的制品不宜用在1000℃左右温度常有急剧动摇的部位。烘炉烤窑时,在900——1150℃时温度改变不能过大,一般不能超越15℃/h,要求平稳升温。某些部位要防止吹冷风,需用其他砖维护,以防迸裂。
(2)缩孔浇注成型时,铸口处常呈现缩孔,此处砖体气孔较多,细密度差,所以在砌玻璃熔化部池壁时,均将缩孔朝窑内方向,若铸口朝外,当砖体腐蚀到很薄时,会造成漏跑玻璃液事故。在池窑上部火焰空间运用时,运用寿命很长,也不会发作跑玻璃液问题,所以都将铸口朝外运用,以延伸运用寿命。
(3)共熔电熔锆刚玉砖与粘土耐火砖触摸砌筑,在1300℃高温下会发作共熔现象,因而,选用耐火材料时,应防止将共熔现象严峻的两种耐火材料触摸砌筑,如硅砖在电熔锆刚玉砖下面,遭到电熔锆刚玉砖的腐蚀。

电熔砖熔化技术要求

(1)采用长电弧法熔融工艺,二次电压控制在320-380伏之间。熔化初期采用高电压熔化,二次电压为380伏,精炼期二次电压控制在320伏,电弧长度必须达到50-60毫米。
(2)电流选择:熔化初期,电流应控制在3500-4000安,并随时注意三相电极电流的变化情况,尽量保持平衡,精炼过程中电流可以加大,采用强电流精炼,电流控制在4500安。
(3)熔化时间:每炉熔化时间约150分钟,其中熔化120分钟,精炼30分钟左右。
(4)吹氧:采用分步吹氧,每炉吹氧二次,氧气压力1.4-1.6兆帕,吹氧时氧枪应插入到料液深度的1/2处,并慢慢晃动,便之氧化充分。
(5)浇铸温度1850-1950℃,冬季必须在1950℃以上。

浇铸技术要求:
(1)浇铸时炉体倾斜的速度要均匀,保持流畅,遵循“先慢,中间快,更后慢”的原则,以免产生空壳、气孔等。
(2)浇铸后,熔炉内剩余料液深度不得小于180毫米。(3)掌握好处理铸口的时间和力度,铸口凸凹应符合内控标准。

电熔锆刚玉砖的种类及在玻璃窑炉的使用部位

AZS-33#制品防止污染玻璃液方面特别的优越,它在玻璃中造成结石、气泡及基本玻璃相析出的趋向是很小的。它适用于熔化池的上部结构,工作池的池壁砖和铺面砖及料道。
AZS-36#制品是标准的氧化法电熔锆刚玉砖,它具有特别高的抗玻璃液侵蚀性能和低污性的特点,且在这两方面的性能是均衡的。它适用于玻璃熔窑中与玻璃液直接接触的部位,如熔化池池壁砖、铺面砖、加料口等。
AZS-41#制品是更高档的氧化法电熔锆刚玉砖,它具有更高的抗玻璃液侵蚀性能和杰出的对玻璃液的低污染性。它适用于玻璃窑炉中对耐侵蚀性能要求特别高的部位,如全电熔窑、流液洞、窑坎、鼓泡砖、加料口拐角的砖等。

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