什么是熔铸耐火材料？
发布日期： 2018-03-14 08:52:47 阅读量（1661） 作者：电熔耐火材料是将精确配好的混合料在电弧炉中熔融，然后在砂型模中浇铸成型，铸块经热处理后再进行机械加工。熔炼过程可得到完整粗大的结晶体和致密的结构。与烧结耐火材料比较，它具有结构致密、气孔率很低、体积密度大、机械强度和高温结构强度高、耐玻璃液侵蚀性强等特点。评价电熔耐火材料使用性能的重要指标有：化学与晶相组成、体积密度、玻璃相渗出温度、玻璃相渗出量及发泡率。发泡的意义是当O2扩散到砖内，与所含碳或碳化物、硫化物和氮化物反应放出的 SO2、N2等气体，这些气体把熔融相挤出砖块，并在表面形成可见气泡。目前生产的主要品种有：电熔莫来石砖、电熔锆刚玉砖、电熔铬锆刚玉砖、电熔石英砖、电熔刚玉砖等。
电熔耐火材料是一种人造岩石。其制造方法有还原法和氧化法。
还原法是把经过精选和预处理的原料投入电炉中，用石墨电极使其熔化，经过一定时间后浇铸到模型中成型，熔融温度2000℃左右。这种方法，由于石墨电极直接插入到熔融液中，会使溶液渗碳。而且其作业空间处在还原气氛中，使配合料中铁、钛氧化物杂质被还原成低价的氧化物，降低了玻璃相的析出温度。
氧化熔融法是将预定组成的配合料，在电弧炉中熔化，采用长电弧，电极不与熔液接触，因而碳不会渗入到熔液中去，作业空间处在氧化气氛中。用这种方法生产的电熔耐火材料，其碳含量低，玻璃相析出温度比还原法高1000℃以上，大大提高了使用性能。现在普遍采用氧化熔融法生产。
电熔耐火材料与烧结耐火材料不同，烧结耐火材料在烧成时主要是固相反应，而电熔耐火材料各种原料之间完全是液相反应，在电炉内的熔体完全是液体，固化后组成相完全由成分决定。这一点烧结耐火材料是无法做到的。比如烧结高铝砖是方石英和刚玉组成，由于两者都是以颗粒状存在的，因而烧成时只在两者交界处生成莫来石。因此砖体在使用中易从SiO2成分高处被侵蚀。这种砖要得到完全的莫来石结晶是很困难的。而电熔耐火材料就不存在这一问题，在液相中，各种化学组成之间以分子为单位充分混合均匀，最后重新结晶，结晶发育良好，用肉眼可以看到晶形。而烧结耐火材料晶体很小，一般情况下肉眼看不到。这样，在同样重量的晶体中电熔耐火材料晶体表面积小，所以对侵蚀剂的抵抗性能好。由于电熔耐火材料是液相固化而成的，因此组织十分致密。这也是烧结耐火材料很难达到的。电熔耐火材料除收缩产生的铸孔空穴外，其他处气孔率很小，理论上可以达到以下，而且是闭口气孔，所以侵蚀剂不易渗透。
烧结耐火材料在使用相同化学成分的原料情况下，会由于其晶相不同，使得制晶质量差异很大，因此烧结耐火材料原料选择十分重要。电熔耐火材料不存在这一问题。只要是化学组成相同的原料，最后制品都可以得到相同的晶相，这就使质量控制大为简单。但是，电熔耐火材料生产时耗电高、生产技术复杂。
各种铝系电熔砖晶相组成见表1所列。
表1各种铝系电熔砖晶相组成体积百分率
| 项目 | α-刚玉砖 | α-β-刚玉砖 | β-刚玉砖 | 莫来石砖 | 铝铬砖 |
| α-Al2O3 | 90~95 | 40~55 | — | 20~40 | — |
| β-Al2O3 | 5~10 | 45~60 | 99→100 | — | — |
| 莫来石 | — | — | — | 50~70 | — |
| 刚玉固溶的Cr2O3 | — | — | — | — | 58~70 |
| 复合尖晶石 | — | — | — | — | 30~42 |
| 玻璃相 | 0←1.0 | 0←2.0 | 0←1.0 | 10←25 | 0←3.0 |
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