电熔砖玻璃窑用锆刚玉砖的熔铸工艺

一、AZS砖原料

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%， 烧失量应小于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2ZrO和2SiO,但其中还含有少量的2TiO和23FeO， 23FeO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%,2TiO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，2ZrO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。

二、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的热量，以此来时配合料熔融。

三、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，含气泡较少，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。

1)熔化过程的物理化学反应1)氧化铝液态在冷却时结晶为刚玉

2)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(四方晶型)转化为斜锆石。

3)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。

4)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。

5)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。

6)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，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。