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                耐火磚廠家講述氧化鋯耐火磚的優良性能
                作者:admin  發布時間:2020-11-12 10:45  點擊率:
                耐火磚廠家講述氧化鋯耐火磚的優良性能
                氧化鋯耐火磚具有很多優良性能,例如耐火性好,使用溫度可達2500℃左右,在氧化或還原氣氛中都很穩定,對許多金屬熔液和熔渣的抗侵蝕性能強等。此外,氧化鋯耐火磚在高溫下(1000C以上)還具有導電性。
                制造氧化鋯耐火磚用的氧化鋯(ZrO2)原料有兩種結晶型態,即低溫型和高溫型。低溫型屬單斜晶系,高溫型為致密的四方晶系,它們在加熱和冷卻過程中,在930~1230℃溫度范圍內會發生可逆的晶型轉化,并產生快速的和很大的體積變化(7~9%)。因此,直接用純氧化鋯作原料不可能生產出致密而又不開裂的氧化鋯耐火磚。
                制造氧化鋯耐火磚的關鍵在于如何穩定氧化鋯原料。在氧化鋯原料中加入一定數量氧化鈣(CaO)、氧化鎂(MgO)、氧化釔(Y2O2)等氧化物穩定劑,使他們在高溫下與氧化鋯形成立方晶系固溶體,從而消除ZrO2固有的單斜與四方晶型之間可逆轉化所產生的體積突變。ZrO2-MgO形成的立方晶系固溶體,在1000~1400C溫度下長期加熱后發生分解而導致耐火磚破壞;ZrO2-CaO固溶體雖然較穩定,但在長期加熱時也會發生部分分解而使ZrO2失去穩定作用。與上述兩種固溶體相比較,ZrO2-Y2O3固溶體穩定性最好。但Y2O2這類氧化物稀缺和價格昂貴,因此,目前還只能局限于制造某些具有特殊使用要求的氧化鋯耐火磚。
                由于氧化鋯的導熱性低,熱膨脹系數大,因此氧化鋯耐火磚的熱穩定性很差。但采用部分穩定氧化鉆原料制得的氧化鋯耐火磚的熱穩定性比用全穩定性原料制得的為好,其中以含有30%單斜晶型和70%立方晶型組成的氧化鋯原料所制得的氧化鋯耐火磚熱穩定性最好。因此,制造氧化鋯耐火磚時往往對氧化鋯原料進行部分穩定,而不是完全穩定。
                穩定氧化鋯原料的工藝大致如下:直接將Z+O2含量大于98.5%的氧化鋯原料放入橡膠襯球磨內,并加入氧化鋯3~5%(質量)氧化鈣,或加入7~15%的氧化釔對原料進行部分穩定,研磨介質多數采用鋯質球研磨。磨細后的粉料經成型壓塊后,在溫度不低于1450℃溫度下鍛燒,即制得部分穩定的氧化鋯原料。
                近年來,為了提高對氧化鋯原料的穩定效果和合理使用氧化物穩定劑。已研究成功了多種復合穩定劑。如配料組成為90%ZrO2、8%CaO、2%Y2O3,試樣在1550~1570℃溫度下保溫4h鍛燒成穩定性氧化鋯。這種穩定性氧化鋯在1200℃溫度下等溫加熱500h后仍完全是立方晶型。
                采用全穩定或部分穩定氧化鋯原料制造氧化鋯耐火磚的工藝過程與上述氧化物耐火磚的制造工藝類似,耐火磚的燒成溫度一般控制在1750~1850C之間。
                外國燒結鋯英石和穩定氧化鋯耐火磚的性能見下表。
                 氧化鋯耐火磚
                燒成鋯英石可制得磚和空心耐火磚。磚的應用主要限于玻璃和有色金屬工業。鋯英石在煉鋼的應用限于連續澆注中的整體水口或復合水口的鑲襯。
                穩定性氧化鋯也用于連續澆鑄,特別是用作澆注沸騰鋼的水口磚或復合水口的鑲襯。穩定的氧化鋯與鋯英石相比,其優點是氧化硅含量低,因而減少了由于氧化鐵與二氧化硅反應所形成的低熔相的體積。還有少量的用在氧化鋯的窯用支架磚和真空感應熔化用的等靜壓成型的堆塌。穩定的氧化鋯磚用于高溫爐襯的覆面層。鋯英石磚與覆面層不產生相互作用的安全使用溫度是1900C,覆面于高鋁磚鉻磚、鉻鎂磚、鎂橄欖石磚、鎂磚和硅磚則是1600℃,而超級粘土磚是1550℃。最高使用溫度是2200~2500℃,其上限隨純度而增加。
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