锆英石刚玉砖主要物质组成和其性能有哪些特点?

 

锆英石刚玉砖简称锆刚玉砖，是一种由工业氧化铝粉和精选锆英石砂为主要原料制成的耐火制品。其ZrO₂的含量在33%~45%之间。锆刚玉砖的英文缩写是AZS，这是根据Al2O3－ZrO2－SiO2三元系相图的三个化学成分，依其含量多少顺序排列的，其中Al2O3取A，ZrO2取Z，SiO2取S。

 

锆刚玉砖的矿物组成主要包括刚玉和斜锆石，以及玻璃相。其制造工艺是将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内熔化后注入模型内冷却。

 

锆刚玉砖具有以下性能特点：

高温强度和耐磨损性：锆刚玉砖具有较高的高温强度和耐磨损性，使其能够在高温环境下保持良好的结构稳定性。

耐腐蚀性：锆刚玉砖具有良好的化学稳定性和抗碱性介质侵蚀能力，使其在化学工业中得到广泛应用。

热震稳定性：锆刚玉砖具有良好的热震稳定性，即使在温度急剧变化的情况下也能保持结构的稳定性。

高温蠕变性能：锆刚玉砖的高温蠕变性能较小，使其在高温环境下不易变形。

良好的电绝缘性：锆刚玉砖的电绝缘性能良好，使其在电子、电气等领域得到广泛应用。

 

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、小炉平碹、小炉垛、舌头碹及胸墙等处。电熔锆刚玉砖在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Zr02晶体发生可逆性的晶体转变，有较大的体积变化，因此，含ZrO2的砖，不宜用在1000℃左右温度常有急剧波动的部位。烘烤窑炉时，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，会造成玻璃液漏跑事故。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，又都将铸口朝外使用，延长使用寿命。

 

③共熔。电熔锆刚玉砖与粘土砖接触砌筑，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，容易受到电熔锆刚玉砖的侵蚀。

 

锆刚玉砖还具有体积密度高、晶体结构致密、常温及高温下机械强度高、重烧收缩小等特点。这些特点使得锆刚玉砖在玻璃工业、陶瓷工业、钢铁工业、化学工业等领域得到广泛应用。