锆刚玉砖
锆刚玉砖
锆刚玉砖是一种耐火砖，其主要矿物组成为刚玉和斜锆石，与玻璃相结合。它含有30~41%的ZrO2，是通过在电熔炉中熔化纯净的氧化铝粉和含有约65%氧化锆和34%二氧化硅的锆英砂，然后注入模具并冷却形成的白色固体。锆刚玉砖的岩相结构由刚玉、锆斜石和玻璃相组成，相学上被认为是刚玉相和锆斜石相的共析体，玻璃相填充在它们的结晶之间。
锆刚玉砖有两种主要类型：
电熔锆刚玉砖，也称为电熔AZS砖，是由工业氧化铝和精选的锆英石经过电熔制成。在生产高ZrO2含量的锆刚玉砖时，需要添加一定量的ZrO2。熔融锆刚玉砖也被称为白铁砖或刚玉斜锆英砖。这些熔铸材料通过电弧熔化，然后浇铸到模具中，并进行长期热处理。其主要化学成分为Al2O3 50%~70%，ZrO2 20%~40%，其余为SiO2。主要矿物组成为斜锆石、刚玉和玻璃相。斜向锆石晶体构成砖体的骨架，ZrO2具有高熔点（2715℃），化学稳定性好，耐酸碱介质，尤其是耐玻璃液体侵蚀。
烧结锆刚玉砖，也称为陶瓷粘结铝硅锆砖。与熔融锆刚玉砖相比，烧结锆刚玉砖的化学成分相似。但它具有无碳、低玻璃相含量、均匀结构、无缩孔、良好的热震稳定性和耐腐蚀性等优点。其主要原料包括工业氧化铝，经过14501550℃的煅烧转变为α-Al2O3，然后在振动磨中磨成约2μm颗粒，占总质量的50%左右。烧结锆刚玉砖的制备过程包括使用α-Al2O3、ZrO2和锆刚玉熟料作为原料，在穿梭窑中进行混合、成型、干燥和高温烧结。锆刚玉熟料是细粉末。以上三种原料按一定配比配料、混炼、高压成型、干燥，然后在17001750℃进行烧结。
锆刚玉砖的特点是电熔锆刚玉砖具有高热稳定性和耐腐蚀性，能够在工业实践中承受玻璃罐中的极端条件。烧结锆刚玉砖对玻璃液的侵蚀具有很强的抵抗能力。此外，由于存在部分稳定的四方ZrO2（t-ZrO2），砖内形成微裂纹和少量气孔率，其抗热震性比AZS熔铸砖更强。
锆刚玉砖主要应用于玻璃窑炉，特别适用于玻璃接触面（如侧墙、地砖等）和上层建筑（如胸墙、端口、塔石等），也可用于其他工业窑炉。
理化指标
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理化指标
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33#
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36#
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41#AZS
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SiO2
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14–16
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≤14.0
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≤13.0
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Al2O3
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47.55–50
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44.55–50.5
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44–48
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ZrO2
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32–36
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35–40
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40–44
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Na2O
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1.4–1.5
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1.4–1.6
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≤1.3
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Fe2O3+TiO2+CaO+k2O
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≤2.5
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≤2.5
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≤2.5
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常温耐压强度（Mpa)
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350
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350
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350
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热膨胀率（%）
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0.8
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0.8
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0.8
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玻璃相渗出温度（℃）
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>1400℃
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>1400℃
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>1410℃
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抗玻璃侵蚀（1500℃36H，普通玻璃）
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≤1.4
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≤1.3
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≤1.2
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容重
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普通浇铸
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≥3.4
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≥3.5
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≥3.55
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倾斜浇铸
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≥3.45
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≥3.55
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≥3.6
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无缩孔浇铸
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≥3.7
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≥3.8
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≥3.9
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0.2Mpa下荷重软化温度
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>1700℃
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