玻璃窯爐上部結(jié)構(gòu)用熔鑄鋯剛玉磚除經(jīng)受玻璃窯爐高溫負(fù)荷之外,同時(shí)還要抵御來(lái)自玻璃配合料的飛料和特殊玻璃組成中揮發(fā)物的物理沖刷和化學(xué)侵蝕。因而,在材料的開發(fā)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)對(duì)材料的玻璃相滲出行為、滲出量重點(diǎn)加以考慮。對(duì)玻璃窯爐上部結(jié)構(gòu)用熔鑄鋯剛玉磚的研制必須進(jìn)行材料合理設(shè)計(jì),控制其成分和組織結(jié)構(gòu),控制其生產(chǎn)制造工藝,以達(dá)到開發(fā)具有較低玻璃相含量與滲出量的低滲出熔鑄鋯剛玉磚的目的。

　　熔鑄鋯剛玉磚中,SiO2、Na2O是玻璃相的主要成份,決定著熔鑄鋯剛玉磚中玻璃相的含量,減少SiO2和Na2O含量則可以降低玻璃相的含量,從而降低玻璃相的滲出量。同時(shí),Fe2O3和TiO2雜質(zhì)成份,以及熔化澆鑄過(guò)程中石墨電極、樹脂砂型的滲碳污染,在高溫下氧化會(huì)驅(qū)動(dòng)材料中玻璃相的滲出。因此,在料方設(shè)計(jì)中,要降低SiO2和2Na2O含量、控制Fe2O3、TiO2雜質(zhì)帶入;同時(shí),在生產(chǎn)制造過(guò)程中,要優(yōu)化生產(chǎn)工藝,減少石墨電極、樹脂砂型的滲碳污染。

　　基于以上低滲出熔鑄鋯剛玉磚的使用需求,我們?cè)O(shè)計(jì)試驗(yàn)料方見(jiàn)表1。

　　表1低滲出熔鑄鋯剛玉磚設(shè)計(jì)試驗(yàn)料方/%

　　根據(jù)設(shè)計(jì)料方組成范圍,確定多個(gè)配料組合進(jìn)行小批量試驗(yàn)澆鑄,確認(rèn)生產(chǎn)工藝,出箱后取樣進(jìn)行測(cè)試,測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表2。

　　表2小批量試驗(yàn)澆鑄測(cè)試結(jié)果/%

　　從表中可以看出,低滲出熔鑄鋯剛玉磚其化學(xué)主成份點(diǎn)仍歸屬Al2O3·ZrO2·SiO2三元相圖中,但由于降低了玻璃相主成份的含量及控制雜質(zhì)帶入,玻璃相滲出量低。材料結(jié)晶固化形成晶體鑲嵌結(jié)構(gòu),有利于減少玻璃相的滲出量,從而減少料中堿、硼等活性揮發(fā)物通過(guò)玻璃相向磚體擴(kuò)散,進(jìn)行化學(xué)置換、交替作用,從而減少對(duì)材料的蝕損,有助于提高玻璃窯爐的使用壽命。