電熔耐火材料的性能特點以及在澆筑工藝

    國內(nèi)生產(chǎn)玻璃窯用電熔耐火材料企業(yè)很多，產(chǎn)品質(zhì)量水平及其價格相差也很大，國內(nèi)很多廠家在外觀質(zhì)量、成分設(shè)計、澆鑄工藝和尺寸精度上都有很大的改進空間，磚材的質(zhì)量直接影響池壁的壽命，特別是磚材的晶相結(jié)構(gòu)、玻璃相含量和加工精度。

    電熔耐火材料由于結(jié)構(gòu)致密、氣孔率低，低于800℃時楊氏模量極高，脆性很大，冷態(tài)抗壓強度很大，大于350MPa，但抗拉強度只有20MPa左右，在受到熱沖擊和不均勻加熱時，由溫差引起的拉伸應(yīng)力過大和體積變化過快時，沒有氣孔做緩沖作用，極易炸裂。

    因為電熔材料有特殊的性能——高密度和抗侵蝕性。

    利用熔融材料有兩種方式：將熔體澆注在模型中取得制品和熔融材料破碎和粉碎制備顆粒狀產(chǎn)品。顆粒狀熔融材料引入各種耐火粉料中作為耐火骨架及粉末狀形式利用。雖然熔煉耗費很大能量，可是在許多場合采用熔融材料對經(jīng)濟是有利的。因為首先是改善了耐火材料性能和增加了它的使用期限，其次是材料熔化可以進行的很快，而陶瓷合成半成品必須要相當(dāng)長的間隔時間。甚至長時間煅燒，合成相的晶體往往帶有晶核性質(zhì)。用熔體澆注制取的制品，主要是閉口氣孔，氣孔率為4%-6%，并且能制取大尺寸到1000mm的制品。熔煉時雜質(zhì)部分升華。其他雜質(zhì)向外圍轉(zhuǎn)移，要進一步排除它。因此熔煉時，材料本身發(fā)生某些隨意的富選。同時熔融耐火材料有自己獨特的不足。可是它那不可爭議的優(yōu)越性，使電熔耐火材料生產(chǎn)不斷增大。

    黏度值比較低的熔體，熔煉放出后可以直接澆注在模型中。二氧化硅含量高的硅酸鹽熔體和某些非常黏的氧化物熔體又不允許澆注在模型中（立即凝固）。這樣的熔體要在爐內(nèi)直接冷卻（熔煉鑄塊）。在某些場合取得用高黏熔體成型制品的方法。在熔融溫度下，所謂結(jié)晶物質(zhì)和玻璃物質(zhì)的黏度值是明顯不同的。

電熔耐火材料澆筑工藝：

    耐火材料多半是用電弧制度或電阻制度的電爐熔煉。弧柱（電壓弧）乃是由中性氣體質(zhì)點，陽離子和電子組成的等離子體。所以熔煉電弧稱做等離子弧。弧的等離子體溫度達(dá)到 5000 – 6000K。生產(chǎn)熔鑄耐火材料的關(guān)鍵設(shè)備是電弧爐，它的結(jié)構(gòu)是否合理，自動化水平的高低，直接影響熔鑄耐火材料質(zhì)量及制品成本。我國熔鑄耐火材料行業(yè)所用的熔化設(shè)備，大都沿用冶金行業(yè)的煉鋼電弧爐。近年中國建材研究院研制了外冷式熔鑄耐火材料專用電弧爐。

    熔體倒入模型中，由模壁開始結(jié)晶，后來上面形成外皮。鑄錠的內(nèi)部還仍舊是液體，最好是禁閉在密封容器里用物質(zhì)硬化。外皮形成之前，在大氣壓力下，液體狀態(tài)轉(zhuǎn)為固體析出結(jié)晶。同時析出氣體的位置留下氣孔和形成縮孔，不同的結(jié)晶化引起鑄錠體積內(nèi)的密度非常不均衡。如果要能做到負(fù)壓替代壓力下實現(xiàn)結(jié)晶化，并且在熔體真空處理之后，那么鑄件可能消除縮孔。

    某種情況下，打通外皮和熔體倒?jié)M模型，能實際減小縮孔體積。還可采用加熱鑄錠上部和力求鑄錠上面存留在液體狀態(tài)中直到整個鑄件差不多還沒有結(jié)晶之前，采用模型振動填充它，降低熱撤退速度，即人工減緩晶體生長速度，諸如此類。對結(jié)晶化的影響存在大量因素，表明運行結(jié)晶過程的多變量，可見用強制方法改變結(jié)晶化運行是有可能的。