《耐火材料》课程教学资源（PPT课件）第七章 锆质耐火材料

第七章锆质耐火材料

1 第七章 锆质耐火材料

含锆质耐火材料是指含有氧化锆(ZrO2)或锆英 石(ZrO2SO2)的耐火材料 锆英石质耐火材料 氧化锆制品 铝硅锆制品

2 • 含锆质耐火材料是指含有氧化锆（ZrO2）或锆英 石（ZrO2 SiO2）的耐火材料。 • 锆英石质耐火材料 • 氧化锆制品 • 铝硅锆制品

·美国1950年在盛钢桶内衬中使用氧化锆, (平均寿命600次,粘土内衬42次 1956年氧化锆质耐火材料在炼钢中的使 用公开发表; 日本1970年使用,1985年进口14万5 干吨氧化锆;

3 • 美国1950年在盛钢桶内衬中使用氧化锆， （平均寿命600次，粘土内衬42次）； • 1956年氧化锆质耐火材料在炼钢中的使 用公开发表； • 日本1970年使用，1985年进口14万5 千吨氧化锆；

第一节锆英石质耐火材料 锆英石原料的性质 ·锆英石耐火材料的生产工艺;

4 第一节 锆英石质耐火材料 • 锆英石原料的性质； • 锆英石耐火材料的生产工艺；

锆英石 锆英石属四方晶体,理论组 成zrO2672%,SO2328%; 密度3.949g/cm3,硬度7-8 热导率较低,热膨胀系数较 低(4.5×10-6/°C); 化学惰性,除H外,碱和酸 的溶液在加热时不与锆英石 作用。对炉渣、玻璃液等都 有良好的抵抗性。易受碱金 属、碱土金属的作用而分解

5 锆英石 • 锆英石属四方晶体，理论组 成ZrO267.2%，SiO232.8%； • 密度3.9-4.9g/cm3，硬度7-8， 热导率较低，热膨胀系数较 低（4.5 10 － 6 /  C）； • 化学惰性，除HF外，碱和酸 的溶液在加热时不与锆英石 作用。对炉渣、玻璃液等都 有良好的抵抗性。易受碱金 属、碱土金属的作用而分解

锆英石在1676°C分解为 四方型ZrO2和方石英。 240+1 分解温度为1540-200, 千u0L年 锆英石耐火材料使用温 Tet.2ro 2+Liq 度的上限为1670°C。 254+C 影响锆英石分解温度的 因素:杂质、粒度、加 热温度、炉内气氛、加 Zrs/o4+H-Quart? 热速度等; Mol 6

6 • 锆英石在1676  C分解为 四方型ZrO 2和方石英。 分解温度为1540 -2000 ， 锆英石耐火材料使用温 度的上限为1670  C 。 • 影响锆英石分解温度的 因素：杂质、粒度、加 热温度、炉内气氛、加 热速度等；

杂质对锆英石分解的影响 碱金属氧化物最易与锆英石反应形成玻璃,其反 应式: ZrSiO4+ R2o= zrO2+ siO2R2O 碱土金属氧化物与锆英石反应可形成立方型固溶 体,其反应式如下: ZrSio4+RO=zrO2(单斜型)+ZrO2(立方固熔型)+SiO2RO

7 杂质对锆英石分解的影响 • 碱金属氧化物最易与锆英石反应形成玻璃，其反 应式： ZrSiO4＋R2O＝ZrO2＋ SiO2·R2O • 碱土金属氧化物与锆英石反应可形成立方型固溶 体，其反应式如下： ZrSiO4+RO=ZrO2 (单斜型)+ZrO2 (立方固熔型)+SiO2·RO

合成锆英石 锆英石加热分解后的ZO2和SO2,在温度降低时 还可重新结合为锆英石; 合成温度1316℃

8 • 锆英石加热分解后的ZrO2和SiO2，在温度降低时， 还可重新结合为锆英石； • 合成温度1316℃； 合成锆英石

锆英石质耐火材料的生产 原料:精选的锆英石矿砂一简称锆砂。需要 在1500~1700°C下煅烧,体积密度可达3.5 g/cm3以上; 粒度组成:制品需要多级颗粒配料,细粉的比 表面积和含量应比普通耐火制品高,调整粒度 组成降低制品的气孔率; 制品的生产:采用暂时性的结合剂;并加入 矿化剂,烧成温度1700°C以下

9 锆英石质耐火材料的生产 • 原料 ：精选的锆英石矿砂―简称锆砂。需要 在15001700C下煅烧，体积密度可达3.5 g/cm3以上； • 粒度组成：制品需要多级颗粒配料，细粉的比 表面积和含量应比普通耐火制品高，调整粒度 组成降低制品的气孔率； • 制品的生产 ：采用暂时性的结合剂；并加入 矿化剂，烧成温度1700C以下

锆英石制品的性质和应用 性质:含ZO265%左右,极少量玻璃相和游离 ZrO2真密度4.55g/cm3左右,最高达462g/cm3 耐火度大于1825°C;常温耐压强度100~430Mpa, 抗弯强度达17676.3Mpa,荷重软化温度1650°C以 应用:用在受熔渣、金属和玻璃液侵蚀严重的部 位 10

10 锆英石制品的性质和应用 • 性质：含ZrO265％左右，极少量玻璃相和游离 ZrO2。真密度4.55 g/cm3左右，最高达4.62 g/cm3 。 耐火度大于1825C；常温耐压强度100430Mpa， 抗弯强度达17.6-76.3Mpa，荷重软化温度1650C以 上。 • 应用：用在受熔渣、金属和玻璃液侵蚀严重的部 位