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電熔莫來石磚主要由高鋁礬土或工業(yè)氧化鋁、粘土或硅石進行配料，在電弧爐內熔融，再澆鑄成型及退火制成的耐火磚，其主要礦物成分是莫來石。

1、組成

莫來石組成為3AI2O3·2SiO2—2A12O3·SiO2，熔融溫度約為1827—1890℃間，硬度大。當其高溫熔液冷卻析晶時，會產(chǎn)生粗大不均勻的結晶傾向，易使電熔莫來石磚產(chǎn)生裂縫。當處于低共熔混合物組成時，熔融后的熔液具有良好的流動性，能夠在莫來石析晶時生成均勻細小的結晶，使鑄件產(chǎn)生裂縫的可能性減少。因此，電熔莫來石磚的組成應該在Al2O3/SiO2質量比為79/21時為宜。但在生產(chǎn)中還必須考慮到原料中存在著一定數(shù)量的雜質成分，它們在高溫下與AI2O3、SiO2發(fā)生反應，.相應地改變了A12O3和SiO2的比值。因而，實際所取的AI2O3/SiO2比值要稍低些。

雜質對電熔莫來石磚產(chǎn)生的影響主要有：

（1）鐵的氧化物和TiO2一樣，可以部分地進入莫來石固溶體中，對莫來石的熔點影響不大，但增加玻璃含量，并使鑄件的玻璃相部分染成深色，降低制品的耐火磚性能。

（2）堿金屬氧化物對莫來石結晶及熔液影響嚴重，可降低莫來石含量，產(chǎn)生較多的玻璃相。

（3）氧化鈣雖影響鉸，但也起阻礙莫來石析晶的作用。

（4）氧化鎂對莫來石析晶影響，次于氧化鈣，少量存在時，使析晶混合物中出現(xiàn)以鋁尖晶石、堇青石和剛玉等，相應地降低莫來石數(shù)量。

加入木炭或焦炭還原劑在熔融還原過程中可將Fe2O3除去，其余雜質不能被還原除去，主要是進入熔體而存九于玻璃相中。

2、原料

通常選用高鋁礬土、鐵礬土、工業(yè)氧化鋁及粘土為原料。當采用高鋁礬土及鐵礬土時，AI2O3/SiO2比應＞3.2，Fe2O3＜1.5%，TiO2＜3.0%，CaO＜1.0％。礬土原料喊進行預燒，排除結構水，以避免在電弧爐內因水蒸汽集中分解排出時，產(chǎn)生爆鳴并引起噴濺。

3、配料

正確選擇配料組成是制取莫來石含量高，剛玉和玻璃相量少的電熔莫來石磚的重要工藝條件。配料的鋁硅系數(shù)（AI2O3/SiO2質量比）表征配料中AI2O3和SiO2的相對含量。從理論上分析，應該采用莫來石固溶體臨界組成時的硅鋁系數(shù)（2.8—2.9）。但在高溫熔融時，SiO2的揮發(fā)和還原反應要消耗一部分SiO2，使配料中Al2O3的含量相對提高。因此，在實際配料中，鋁硅系數(shù)的控制值比理論值低，一般可取2.50左右。

還原劑加入量視原料中Fe2O3含量而定，不宜過多，通常還原lkg的鐵約需0.225kg的活性炭。若加入量過多，必然會使SiO2被還原的數(shù)量過多，影響莫來石數(shù)量。為使熔融過程中產(chǎn)生的氣體易于逸出，在配料中還應加入適量木屑。

4、熔融

熔融的主要設備為電弧爐，有固定式和傾動式兩種。在工業(yè)生產(chǎn)中，常用的是傾動式單相或三相電弧爐。采用低電壓、高電流電力制度，一般電壓為150—190V，電流強度達1600—2000A。熔融溫度在1900—2200℃之間。電能消耗約為2500—3000kWh/t制品。

5、澆注

將熔液注入一定形狀和尺寸的模型中，經(jīng)冷卻成為有一定形狀和尺寸的結構致密、組織均一的制品。鑄件應具有盡可能精確的尺寸，以便使加工量最小。澆注用模型是以純度較高的石英砂（型砂SiO2含量＞96％），加入適員（5一7％）的結合劑（水玻璃、紙漿廢液、亞麻油及棉籽油等），混合成型經(jīng)干燥而成。

6、熱處理

是制得含有大量給定的結晶相和少量玻璃的鑄塊。經(jīng)熱處理后的鑄塊應該具有足夠的強度而無過大的內應力。熱處理一般分為結晶和退火兩個階段。

（1）結晶。對于電熔莫來石磚，希望制品內部的莫來石結晶呈纖維狀或細小晶粒，均勻分布。決定晶粒大小的主要因素是冷卻速度。從Al2O3一SiO2系平衡圖的研究可知，莫來石為一致熔融化合物，從熔液中直接凝固析晶，并不預先析出剛玉。但是當熔液中含有一定數(shù)量的熔劑時，熔融物在冷卻時首先析出剛玉，而莫來石晶體要在1750—1800℃以下才開始穩(wěn)定地析出。所以應保持在熔融物開始析晶至1800℃之間的溫度范圍內迅速冷卻，而在低于莫宋石開始析晶的媼度，給予適當?shù)谋貢r間，或充分的緩慢冷卻，以使早期析出的剛玉晶粒有足夠時間與熔液作用形成莫來石，從而使制品中的莫來石有最大的含量。

（2）退火（鑄件的冷卻）。析晶后鑄件在冷卻過程中，由于各部分散熱不均勻，使鑄件內部存在溫度梯度，產(chǎn)生很大應力，會造成開裂戒缺棱、缺角的廢品。冷卻速度越大，廢品產(chǎn)生的傾向也越大。因此，鑄件必須綏慢冷卻。

退火的方法有兩種，自退火及外部供熱退火。自退火是依靠鑄模外部的良好隔熱層，常用蛭石作隔熱保溫材料層。冷卻速度可由隔熱層的厚度來調正。緩冷溫度范圍，主要是在1800—1100℃，一般控制在60一70℃/h。外部供熱退火常采用隧道式退火爐，冷卻速度可控制在＜100—150℃/h。

7、機械加工

由于模型形狀不夠正確，澆注時上下收縮不一致，產(chǎn)生縮孔，以及鑄口及表面皺折等，均需進行切割加工，才能使用。但鑄件硬度很大，加工很困難。通常采用酚醛樹脂結合的粗粒金剛石砂輪切割。

電熔莫來石磚的理化性能如下:

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河南耐火材料廠 http://www.zzhoudd.com