电熔锆刚玉砖..doc

罗钢 20124620123 玻璃窑用电熔锆刚玉砖的熔铸工艺 电熔锆刚玉砖又称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AZS—33#，36号熔铸锆刚玉砖，缩写为AZS—36#,41号熔铸锆刚玉砖，缩写为AZS—41#。 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。 电熔锆刚玉砖是将原料完全熔融后浇铸在铸模中，经冷却、凝固而制成的。此产品在冷凝过程中体积收缩造成的缩孔是使用时应特别注意的事项。电熔锆刚玉砖的浇铸方式为普通浇铸、倾斜浇铸、无缩孔浇铸和准无缩孔浇铸。 代号代 名名称称名称 特点及用途点及用途 PT 普通浇铸 通常的浇注方法，制品的缩孔位于铸口的下部，多用于熔化池的上部结构。等侵蚀不严重的部位。 QX 倾斜浇铸 采用倾斜浇铸方法，制品的缩孔偏置于下端部，主要用做池壁砖。 WS 无缩孔浇铸 切除了铸造砖的缩孔部分的无缩孔制品，主要用流液洞、窑坎、池壁拐角　、铺面等侵蚀严重的部位。 ZWS 准无缩孔浇铸 类似于无缩孔浇铸，基本上切除了所铸造砖缩孔部分，主要用做池壁砖。 一 熔化工艺 AZS原料 AZS用原料有五种：氧化铝、锆英砂、富锆砂、纯碱、硼砂。 氧化铝的引入一般选用工业氧化铝，生产要求其含水量应小于0.3%，烧失量最好小于0.15%，一吨AZS-33电熔砖约需0.62吨氧化铝。 锆英砂主要引入和,但其中还含有少量的和，能使AZS产品染色，造成粗晶砂眼，同时也影响开裂，故其含量应小于0.2%,影响铸件在冷却过程中开裂，另外也会影响产品的氧化工艺，故其含量应限制小于0.2%，吨AZS-33电熔砖约需0.65锆英砂。 富锆砂又称脱硅锆，AZS中的二氧化硅全部来源于锆英石，不足部分，由富锆砂补充。 纯碱引入氧化钠，作为AZS砖的助熔剂，一般采用二级品，一吨AZS-33电熔砖约需20kg纯碱。 硼砂也是AZS砖的助熔剂，一吨AZS-33电熔砖约需20kg硼砂。 2 .电弧炉工作原理 电弧炉炉体由炉底、炉壁、和炉盖三部分组成，从炉盖插入三根石墨电极，成三角形，在三根电极中心投影位置铺上5-10kg起弧焦，将焦炭拍实后，让三相电极同步下降，一处焦炭，便引发三极同时起弧，起弧后，缓慢加料，以不击断弧为原则，而电流不超过额定值为宜，一般起弧半小时后，电流便能稳定，其后便进入控制期。配合料电阻很大，电弧达到配合料上便产生巨大的热量，以此来时配合料熔融。 3 .AZS熔化原理 AZS熔化的工艺目的有四个：是配合料中的氧化铝熔融并重新结晶为刚玉；是锆英石分解后的氧化锆熔融并重新结晶为斜锆石；用钠硼做变性剂，一直莫来石生成并与二氧化硅生成制品所需的玻璃相；制取化学成分均匀，含碳量少，含气泡最少，并具有一定温度和良好浇铸性能的熔液，以便铸出优质产品。 3.1 熔化过程的物理化学反应 氧化铝 (固) 液态在冷却时结晶为刚玉 锆英石 其中主要含硅酸锆，按下式分解： 锆英石的熔点是2430度，但在AZS中的助熔剂作用下则无需这么高的温度，总之氧化锆要由低温晶型（六方晶系）向高温晶型（四方晶型）转化为斜锆石。 纯碱与硼砂 纯碱分解，硼砂分解，然后与锆英石中的二氧化硅及杂质铁钛等熔剂生成硅酸盐玻璃。 氧化钠不足 熔体中的部分氧化硅生成莫来石，这是制品中不希望存在的结晶。 熔化过程 由于电极在不断的燃烧，还发生下列反应： 部分氧化硅被炭还原： 在炉上部较冷的地方，硅被氧化生成二氧化硅，沉淀为白色棉絮状物。 原料潮湿或配合料吸潮 水分在炉内高温作用下分解，产生的氢气边熔解在熔液中，使熔液出现泡沫或不易收缩，从而造成铸件缩孔分散或致密部分出现大量针孔，很多人认为水分会在炉内烘干，但实际观察发现，料层在电弧处直接塌落进入高温熔液，没有干燥阶段，电弧炉温度很高，炉料立即熔结，没有干燥时间，所以炉料必须是干燥无水的才能熔制出致密产品。 4.熔融工艺 锆刚玉砖的熔融工艺分为还原法和氧化法两种 4.1 还原法 还原法又称埋弧法，是将石墨电极沉埋在炉料中，由于电极在缺乏氧气的气氛中燃烧，便发生一系列的还原反应，使熔体中的某些高价氧化物处于低价的不稳定状态，同时炭也渗入熔体，这最终会使熔体的颜色变暗，如果电弧很短或电极处于半埋弧状态，部分弧光裸露虽能减轻熔体的神坛程度，但也属于还原法的范畴。 4.2 氧化法 电路中的炉料在融化过程中没有被