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鋯英石磚的生產工藝

鋯英石磚是以鋯英石為主晶相的耐火磚,是含鋯質耐火材料的重要品種之一。前面河南耐火材料廠介紹了鋯英石質耐火磚,今天介紹下鋯英石磚的生產工藝。

(1)原料的處理。

鋯英石磚的原料是精選的鋯英石礦砂,簡稱鋯砂。其中含鋯英石約90%。鋯英石精礦砂粒度很細,而且單一,一般為0.10.2mm,不宜直接制耐火磚。

欲制成有粗顆粒的純鋯英石耐火磚,為便于調整耐火磚的粒度組成,并減少燒成收縮,通常,要對精礦砂預先煅燒或高溫熔融制成鋯英石熟料團塊。煅燒熟料時首先將精礦砂的一部分磨成細粉,與另一部分精礦砂混合,用暫時性有機結合劑粘結制成料球或荒坯,在15001700(低于鋯英石分解溫度)下煅燒成密實的團塊。若存在堿金屬氧化物或MgO、CaO等礦化劑,則也可在1050℃以上的較低溫度下煅燒。鋯英石砂在煅燒時從900℃開始產生收縮,約到1350℃收縮趨于停止,此后反而有所膨脹,在1700℃以后又急劇收縮。鋯英石精礦砂團塊經煅燒后致密性提高,體積密度可達3.5gcm3以上。若以細粉料生產純鋯英石磚,則可直接將精礦砂在1450℃下煅燒,經急冷使其疏松,然后再磨細。

(2)耐火磚的生產。

生產純鋯英石磚宜采用暫時性的結合劑,如亞硫酸鹽紙漿廢液、糊精和木質素等。也可用乙基硅酸鹽,烷基酸鈣和磷酸以及水玻璃等。若用可塑耐火粘土作結合劑,耐火磚便于成型和燒結,但往往會引起耐火磚耐火度和體積穩定性的幽降低。特別是當配料中加入的粘土量較高時,影響尤為顯著。為促進純鋯英石磚的燒結,在配料中常加入少量CaOCa(OH)2、MgOMgF2以及其他礦化劑。這種外加劑在高溫下促使ZrO2·SiO2分解,并與ZrO2形成ZrO2固溶體和進入玻璃相中,從而促進燒結。

用純鋯英石配料時,為保證耐火磚有良好的性質及精確的形狀,其顆粒粒度,結合劑和外加劑的數量等部必須精確配合。對含有各級粗顆粒的耐火磚,需多級顆粒配料,細扮的比表面積和含量應比普通耐火磚高,以利于制成致密的坯體和便于燒結。若坯體完全由細顆粒組成,細粉的最大粒度通常為44/μm以下,其中數微米級者應占多數。成型時,根據對耐火磚密度的要求,普通耐火磚一般以擠泥法和干壓法成型;致密者多用泥漿澆注法;高致密者常用泥漿澆注和等靜壓法。配料中各種組成應與成型方法相對應。這種純鋯英石耐火磚必須在較高的溫度下燒成。高致密的耐火磚需更高的溫度根據坯體中細粉的性質、含量和礦化劑的種類與數量,最高燒成溫度一般在1700℃左右,應控制在坯體燒結而不發生顯著變形的溫度下,并與保溫時間相對應。

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