电熔砖锆刚玉砖AZS33的开裂问题
2021/05/25

电熔锆刚玉系列材料约占整个玻璃工业所采用电熔材料的70%以上,是玻璃窑炉的主体材料。电熔砖材料的质跫,与配合料组成、熔融、浇注、退火等工艺过程密切相关,制品报废的一个主要原因是制品开裂(特别是内裂)。有关的理论文献,对分析电熔砖耐火材料的缺陷有较重要的意义。

电熔锆刚玉砖AZS33#在1900℃以上进行熔化,熔铸体在1740℃开始硬化,而要在这样髙温下就开始进行保温和退火,是不现实的。为了探索电熔锆刚玉砖的开裂因素,掌握高温熔体的冷却规律是十分必要的。根据浇注热力理论,认为铸体的冷却可分为四个阶段:浇注进模时熔体冷却; 热传导;熔体硬化(结晶〉;固化后铸的冷却。

 第三阶段硬化(结晶〉过程的特征,对制品的结构以及内部形成的各种缺陷(缩孔、气孔、裂纹)都有很大影响。第四阶段会造成已经硬化的铸体形成热应力和可能造成开裂。按照标准法:硬化过程特征可分为整体硬化(即整个容积立即硬化)或连续硬化(即从铸体表面先形成硬皮再扩展到铸件叙内部中心,直至全部硬化〉。这取决于两个因素:即V≤1,则硬化过程是连续性的;若V≥1,则是一个整体硬化。在这种场合中,锆刚玉熔体结晶间隔不大于50℃, 而在熔体硬化过程中,沿截面产生的温度梯度却很大(400〜1300℃)。因此,锆刚玉熔融浇注时V≤1,其硬化特征为连续性的,而不是整体硬化。 

结果,从表面向内部中心逐步硬化时,由于浓差涡流效应,制品出现层带结构,各段带化学组成、相组成和玻璃相含位均有较明显差异。在边缘致密带,由于冷却速度快,甚至与熔体淬火相类似,岩相组成近似理论值。在过渡带出现富ZrO2偏析区域;中心粗晶及缩孔带则ZrO2含量偏低,玻璃相增多。


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