电熔锆刚玉砖的生产工艺

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1、玻璃窑用电熔锆刚玉砖的熔铸工艺路玉超摘要近年来，我国熔铸耐火材料熔铸工艺方面有了很大发展，详细介绍了AZS锆刚玉砖从原料、制模到浇铸以及浇铸后退火的全过程，着重讲述了熔融工艺、浇铸工艺以及浇铸过程中产生的缺陷和防治方法。关键词：AZS高刚玉砖砂型熔融工艺浇铸工艺缺陷冒口15目录一熔化工艺31.AZS原料32．电弧炉工作原理33．AZS熔化原理33.1熔化过程的物理化学反应44.熔融工艺54.1还原法54.2氧化法5二．砂型的制作61.砂型制备的原料61.1有较好的透气性61.2有良好的耐热冲击强度61.3有良好的热机械性能61.4锆刚玉砖表面不

2、产生化学粘砂62.砂型的制作工艺6三.浇铸71.浇铸的方法71.1普通浇铸法71.2倾斜浇铸法71.3无缩孔浇铸72.浇铸过程的特征73.浇铸工艺83.1浇铸温度83.2浇铸速度和浇铸时间83.3补浇94.浇铸与浇铸中气孔的关系94.1由铸型材料引发的气孔94.2由浇铸操作引发的气孔95.浇铸过程中的缺陷及防治措施105.1浇铸过程中的缺陷105.2铸件中缩松的形成及其影响因素115.3减少铸件缩松和缩孔的基本方法115.4冒口11四.AZS退火工艺121.铸件的凝固122.铸件的退火132.1保温箱退火法132.2隧道窑退火13结论14参考文

3、献1415玻璃窑用锆刚玉砖的熔铸工艺一熔化工艺1.AZS原料AZS用原料有五种：氧化铝、锆英砂、富锆砂、纯碱、硼砂。1)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。2)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。3)富锆砂又称脱硅锆，AZS中的二氧化硅全部来源于锆英石

4、，不足部分，由富锆砂补充。4)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。5)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

5、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1)氧化铝15(固)液态在冷却时结晶为刚玉1)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

6、晶型）转化为斜锆石。2)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。3)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。4)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。5)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

7、，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。154.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渗碳或电熔渗炭又在浇铸前脱碳，这种最终使熔体不含炭的工艺方法称为氧化

8、法，又称明弧法。因为还原法使锆刚玉砖中有炭的存在，在玻璃窑中使用时，高温炭燃烧发出气体将软化的玻璃相挤出，加速了玻璃液对砖的侵蚀，所以炭的存在对锆刚玉