一、原因分析

電熔鋯剛玉磚的特點(diǎn)是結(jié)晶的溫度規(guī)模窄和導(dǎo)熱性小,因而,它的硬化進(jìn)程實(shí)際上是連續(xù)的。

大型電熔磚的熔體在這種連續(xù)硬化的條件下,因?yàn)檠仄鋽嗝娴臏囟葓?chǎng)的不均勻,會(huì)發(fā)生內(nèi)、外裂紋。在熔體硬化時(shí)期,裂紋先從電熔磚內(nèi)部發(fā)生,最后才出現(xiàn)在外外表。

依據(jù)研討,這種裂紋的構(gòu)成機(jī)理可用下列方式簡(jiǎn)略地表示出來(lái)。在熔體冷卻的第一階段,電熔磚的外外表構(gòu)成有彈性的外殼(。在冷卻的第二階段全部熔體硬化,而在電熔磚的斷面上發(fā)生溫度差。這時(shí)它里邊還沒(méi)有應(yīng)力,因?yàn)樵谇耙欢螘r(shí)間內(nèi),電熔磚的中心還處于塑性狀態(tài),它能緩沖外殼縮短構(gòu)成的壓應(yīng)力。一在進(jìn)一步冷卻時(shí),電熔磚已徹底硬化。

因?yàn)楸叵涞谋匾种谱饔?電熔磚的基地溫度要比外表溫度下降得快,電熔磚的溫度梯度開(kāi)端減小，假如電熔磚徹底硬化之后,基地有溫差

但實(shí)際上不會(huì)呈現(xiàn)這種狀況,因?yàn)殡娙鄞u的全部尺度早已因?yàn)橥獗碛不潭?。因?yàn)殡娙鄞u基地溫度的改變超越它在外表的改變。所以中心部分在堅(jiān)持長(zhǎng)度時(shí)就要經(jīng)受拉應(yīng)力。當(dāng)這個(gè)拉應(yīng)力超越資料木身在該溫度下的最大抗拉強(qiáng)度時(shí),制品內(nèi)部就發(fā)生裂紋,并依據(jù)溫度差的大小,裂紋或堅(jiān)持在內(nèi)部,或延伸到外表上,而成為可見(jiàn)的裂紋。這種裂紋一般稱(chēng)為熱裂紋。

另外,電熔鋯剛玉磚的熔體在冷卻析晶進(jìn)程中,還會(huì)因晶型轉(zhuǎn)化而發(fā)生較大的體積改變,特別是高溫型的立方晶系在1008℃以下轉(zhuǎn)化為單斜晶系的斜鋯石時(shí),會(huì)伴隨著較大的體積膨脹。

所以,大家在電熔磚的斷面上除了看到有熱裂紋以外,有時(shí)還能夠看到一些網(wǎng)狀裂紋,后者多半是在斜鋯石發(fā)生晶型轉(zhuǎn)化時(shí)發(fā)生的應(yīng)力所形成的。

因而,大家在挑選退火技術(shù)和制定退火準(zhǔn)則時(shí),都必須思考上述兩個(gè)要素,以防止電熔磚在冷卻析晶進(jìn)程中,發(fā)生過(guò)大的應(yīng)力,而致使裂紋。

二、解決措施 

在澆鑄的電熔鋯剛玉磚冷卻過(guò)程中，隨著ZrO2從高溫的立方晶系向低溫的單斜晶系的晶型轉(zhuǎn)化，電熔磚的體積發(fā)生著急劇的膨脹。為了防止由于降溫過(guò)快產(chǎn)生大的熱應(yīng)力而使制品開(kāi)裂。故在其結(jié)晶過(guò)程中要加強(qiáng)保溫措施。通常電熔鋯剛玉磚的保溫退火是將砂模裝入保溫箱并充入保溫介質(zhì)澆鑄時(shí)將熔液注入砂模然后置于退火區(qū)域自然退火。在操作過(guò)程中應(yīng)盡減少鑄件與退火保溫介質(zhì)的溫度差放慢降溫速度以免產(chǎn)生裂紋并控制制品的出箱溫度這樣就可以得到結(jié)構(gòu)均勻、具有提好的高溫性能的電熔鋯剛玉磚制品。鑒于異型磚及超寬、超大的電熔磚應(yīng)力分布不均勻容易形成裂紋在實(shí)際生產(chǎn)中我們采用針對(duì)性的輔助措施。利用活筐組型、注入熔液后將其置千保溫箱中最后埋入適當(dāng)?shù)谋亟橘|(zhì)進(jìn)行保溫退火。退火速度保持在60℃/h左右。這樣電熔磚的裂紋趨勢(shì)明顯減少。

隨著玻璃熔窯技術(shù)進(jìn)步的加快，大多數(shù)的熔窯正朝著保溫節(jié)能的方向發(fā)展。因此對(duì)熔鑄鋯剛玉磚的外觀質(zhì)量要求越來(lái)越高，新型澆鑄工藝的采用只是個(gè)時(shí)間問(wèn)題。未來(lái)有以下幾個(gè)發(fā)展方向：

a、整體樹(shù)脂砂模的使用

b、真空澆鑄的推行。整體樹(shù)脂砂模使制品的外觀質(zhì)量上了一個(gè)新的臺(tái)階。鑄件尺寸準(zhǔn)確、表面平整光滑，砂模在常溫下快速硬化，具有良好的高溫自潰性能，真空澆鑄工藝同樣達(dá)到了鑄件尺寸準(zhǔn)確、表面平整光滑不用粘結(jié)賚型砂可以重復(fù)使用節(jié)約資金因而此種工藝應(yīng)盡量推廣應(yīng)用并使之不斷完善。