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AZS耐火材料与玻璃节瘤形成的关系

文章编辑:耐火材料 发表时间:2020-08-11 浏览次数:
   节瘤形成的原因之一是AZS耐火材料中的玻璃相逐渐渗出并最终进入玻璃熔体内的结果。碱金属与碱土金属渗入 的玻璃相中的Al2O3含量高,进入玻璃熔体后,容易形成富铝质节瘤。这种渗出的过程,受到如下3种作用力的驱 使:

   (1) 重力的作用

   AZS耐火材料中的玻璃相黏度高,在重力的作用下,由耐火材料内部渗透到表面,并进入玻璃液内。这时玻璃液 借毛细作用沿空隙侵入,从而完成取代耐火材料中的玻璃相位置的作用。另外,碱金属和碱土金属离子的渗入,加速 了AZS中的刚玉氧化铝的溶解,使得AZS中的玻璃相的体积增大,更有利于玻璃相的流出。

   (2) 氧化锆相变伴随的体积变化而形成的泵浦作用

   AZS耐火材料中的ZrO2有三种晶型,低温为单斜晶系,密度5.65g/cm;高温为四方晶系,密度6.10g/cm;更高温 度下转变为立方晶系,密度6.27g/cm;其晶型转化关系如下:

  

   由此可知,在玻璃熔化阶段,ZrO2的晶型转化是发生在单斜与四方晶型之间的。单斜与四方之间的转变会伴随 着7%~9%的体积变化。加热时单斜晶转变为四方晶,体积收缩;冷却时,四方晶转变为单斜晶,体积膨胀。正是这种膨胀与收缩之间的变化,粘土砖形成了一个泵浦效应,将AZS耐火材料中的玻璃相泵出砖外。

   (3) 气体的作用

   如上所述,AZS耐火材料中和耐火材料与玻璃液界面上所形成的气体,会由于气体的排出而将耐火材料中的玻璃 相带出。由于玻璃相的Al2O3含量相对较高,进入玻璃液后,使AZS/玻璃熔体交界面玻璃液的黏度骤然升高。随着玻 璃液的对流流动,这种高黏度的液体会混杂到玻璃熔体中,如果在成形前没有来得及扩散开来的话,最终可能产生节瘤或波筋。


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