一、原因分析

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

大型電熔磚的熔體在這種連續(xù)硬化的條件下,因為沿其斷面的溫度場的不均勻,會發(fā)生內(nèi)、外裂紋。在熔體硬化時期,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)成機理可用下列方式簡略地表示出來。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。這時它里邊還沒有應(yīng)力,因為在前一段時間內(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。一在進一步冷卻時,電熔磚已徹底硬化。

因為保溫箱的保溫抑制作用,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端減小，假如電熔磚徹底硬化之后,基地有溫差

但實際上不會呈現(xiàn)這種狀況,因為電熔磚的全部尺度早已因為外表硬化而固定。因為電熔磚基地溫度的改變超越它在外表的改變。所以中心部分在堅持長度時就要經(jīng)受拉應(yīng)力。當(dāng)這個拉應(yīng)力超越資料木身在該溫度下的最大抗拉強度時,制品內(nèi)部就發(fā)生裂紋,并依據(jù)溫度差的大小,裂紋或堅持在內(nèi)部,或延伸到外表上,而成為可見的裂紋。這種裂紋一般稱為熱裂紋。

另外,電熔鋯剛玉磚的熔體在冷卻析晶進程中,還會因晶型轉(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,會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)和制定退火準則時,都必須思考上述兩個要素,以防止電熔磚在冷卻析晶進程中,發(fā)生過大的應(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快產(chǎn)生大的熱應(yīng)力而使制品開裂。故在其結(jié)晶過程中要加強保溫措施。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)澆鑄時將熔液注入砂模然后置于退火區(qū)域自然退火。在操作過程中應(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際生產(chǎn)中我們采用針對性的輔助措施。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明顯減少。

隨著玻璃熔窯技術(shù)進步的加快，大多數(shù)的熔窯正朝著保溫節(jié)能的方向發(fā)展。因此對熔鑄鋯剛玉磚的外觀質(zhì)量要求越來越高，新型澆鑄工藝的采用只是個時間問題。未來有以下幾個發(fā)展方向：

a、整體樹脂砂模的使用

b、真空澆鑄的推行。整體樹脂砂模使制品的外觀質(zhì)量上了一個新的臺階。鑄件尺寸準確、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到了鑄件尺寸準確、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。