Электроплавленые циркониевые корундовые кирпичи (AZS) в основном используются в тех частях печи, где наблюдается самая высокая температура, а также в тех частях, которые подвергаются наибольшей коррозии под воздействием стекольной жидкости. Различные модели кирпичей обычно маркируются по количеству содержащегося в них ZrO2. Кирпич в основном состоит из α-корунда, двух кристаллических фаз бадделеита и стеклянной фазы. За исключением эвтектики с α-корундом, остальная часть бадделеита находится в свободном состоянии. Производители кирпичей из плавленого циркониевого корунда RS, продажа высококачественных кирпичей из плавленого циркониевого корунда. Свяжитесь с компанией Rongsheng для получения бесплатных образцов и расценок.
Кристаллический фазовый состав плавленого циркониевого корундового кирпича
Чем больше ZrO2 содержится в кирпиче, тем больше в нем свободного бадделеита. Обе кристаллические фазы обладают хорошей коррозионной стойкостью, а две кристаллические фазы тесно связаны между собой, имеют однородную и плотную структуру, поэтому коррозионная стойкость выше. В результате введения в кирпич небольшого количества Na2O зона кристаллизации муллита сокращается, кристаллическая фаза муллита затрудняет осаждение, а между указанными кристаллическими фазами образуется стекловидная фаза, заполняющая пространство. Эта стеклянная фаза подвергается коррозии под воздействием расплавленного при высокой температуре стекла, образуя стекло на основе натриевого полевого шпата с более высокой вязкостью, которая имеет более высокую вязкость из-за растворения определенного количества ZrO2. Этот слой высоковязкого стекла остается на поверхности кирпича и его нелегко распределить. Таким образом, обеспечивается защита кирпичного корпуса. Если кристаллы кирпича крупные и после коррозии трудно сформировать слой с высокой вязкостью, стеклянная жидкость легко проникнет в кирпич и быстрее разъест его.
Процесс переработки циркониевого корундового кирпича
Процесс изменения циркониевого корундового кирпича заключается в том, что расплавленные стеклянные кирпичи сначала вступают в реакцию с исходной стеклянной фазой в кирпичах, постепенно диффундируя и растворяясь. После этого α-корунд и моноклинный циркон в кирпиче медленно растворялись по очереди. Вязкость стеклянной жидкости у поверхности кирпича увеличивается, образуя антикоррозионный защитный слой. В то же время в результате реакции замещения будут образовываться α-корунд, нефелин, скелетовидный циркон и т. д. Обычно для кирпичей, находящихся вблизи поверхности жидкости в верхней части стенки бассейна, стеклянная жидкость в метаморфическом слое, очевидно, проникла в тело кирпича, но корунд и эвтектика бадделеита все еще связаны оставшейся стеклянной фазой. Кирпичи в нижней части стенки бассейна имеют поверхность, состоящую из α-корунда, остатков бадделеита и мутной стеклянной фазы. Поскольку стеклофаза и стекложидкость в кирпиче реагируют, образуя жидкую фазу нефелина, часть циркона растворяется, образуя высоковязкий метаморфический слой. При понижении температуры растворенный ZrO2 выпадает в осадок в виде звездчатых или дендритных кристаллов, что является вторичной кристаллизацией бадделеита. В слое высокой вязкости у основания стенки бассейна в основном сосуществуют вторичные кристаллы бадделеита и кристаллы нефелина. По мере увеличения времени использования эти две кристаллические фазы могут быть унесены потоком стеклянной жидкости, а затем еще больше диффундировать в стеклянную жидкость. Бадделеит, который труднее плавится, может частично раствориться и остаться в стеклянной жидкости, а в готовом продукте появиться в виде камней.
В некоторых случаях плитка для облицовки бассейна не укладывается единым куском на всю глубину бассейна, а укладывается слоями, что создает горизонтальные швы. Горизонтальные швы подвержены эрозии. Эрозионные свойства кирпичей из плавленого циркониевого корунда и кирпичей из спеченной глины различны. Глиняные кирпичи подвержены практически одинаковой эрозии выше и ниже горизонтальных швов. Кирпичи из циркониевого корунда сильно корродированы над горизонтальными швами и менее корродированы под горизонтальными швами. Процесс эрозии, подобный сверлению снизу вверх, работает следующим образом: в горизонтальных швах стенки бассейна имеются зазоры, через которые легко проникает расплавленное стекло. В это время кирпичи над горизонтальными швами будут разъедены стеклянной жидкостью снизу и образуют высоковязкий защитный слой. Этот защитный слой имеет тенденцию стекать вниз под действием силы тяжести. Из-за потери этого высоковязкого слоя вновь открытая поверхность кирпича будет подвергаться новой эрозии. В это время наверху размытого слоя появятся пузырьки, что еще больше усугубит эрозию. В результате этого многократного воздействия кирпичи над горизонтальными швами подвергаются сильной восходящей эрозии при сверлении. Защитный слой кирпичей под горизонтальными швами не будет потерян, а на нижней поверхности не останется пузырьков, поэтому они будут меньше подвергаться коррозии. В настоящее время из-за повышения температуры в печи и использования вспомогательной электроплавильной и барботажной технологии эрозия над горизонтальными швами стала более серьезной. Поэтому часто используется дизайн облицовки плиткой всей стены бассейна.
Циркониевый корундовый кирпич, изготовленный в восстановительной атмосфере, имеет низкую коррозионную стойкость. Это связано с тем, что в электропечи используются Электрод графитовый и графитовая футеровка для создания восстановительной атмосферы. C и CO восстанавливают часть Fe2O3, TiO2 и SiO2 в расплаве до низковалентных оксидов, увеличивая состав. Температура размягчения стеклофазы в кирпиче снизится на 100–150℃. При использовании этого типа кирпича при высоких температурах вязкость его стеклофазы снижается, и она легче диффундирует в высокотемпературную стеклянную жидкость. Кристаллическая фаза в кирпиче теряет связующее вещество и попадает в стекловидную жидкость, образуя полосы и камни.
Циркониевый корундовый кирпич, изготовленный в восстановительной атмосфере, также будет образовывать пузырьки в стекле. Это объясняется тем, что низковалентные оксиды и другие восстанавливающие вещества (например, C) в стеклянной фазе кирпича обладают сильными восстановительными свойствами. При реакции со стеклом они забирают из него растворенный кислород, делая растворимые в стекле газы нерастворимыми и образуя пузырьки. Например, SO3, растворенный в расплаве стекла, восстанавливается до SO2, а SO2 имеет низкую растворимость в расплаве стекла, поэтому он превращается в пузырьки и снижает качество стекла.
В настоящее время для изготовления цирконо-хромового корундового кирпича применяется метод окисления, позволяющий улучшить его эксплуатационные характеристики и предотвратить возникновение вышеуказанных дефектов.
