Altos tijolos de zircão

 

Introdução

 

Os tijolos de alta zircônia são materiais refratários especiais compostos principalmente com Zro₂ (zircônia), Al₂o₃ (alumina) e SiO₂ (sílica). Formado por fusão de alta temperatura, os cristais se transformam em uma fase de cerâmica. Após o resfriamento, o material é esmagado em pó em escala de mícrons e sinterizado\/extrudado a altas temperaturas, formando os principais cristais de z-as corundos e mulita. Esses tijolos apresentam fases de micro-vidro desenvolvidas uniformemente com distribuição uniforme, garantindo alta resistência estrutural e excelente resistência ao choque térmico.
Os tijolos de alta zircônia fundidos são materiais refratários fundidos feitos por derretimento de alta temperatura de matérias-primas de alta pureza, seguidas de fundição e cristalização. Sua principal fase cristalina é a plagioclase de zircão, dotando -os de:

Resistência excepcional à erosão de vidro fundido
Baixas taxas de geração de espuma e inclusão de pedra
Contaminação mínima no vidro fundido

Esses tijolos são usados ​​principalmente em fornos de vidro especiais, incluindo aplicações de alta qualidade, como fornos de vidro de substrato de cristal líquido, fornos de vidro de alta alumina, fornos de vidro de borossilicato, fornos de vidro microcristalino e fornos de fibra de vidro.

Refratividade

Até 1750 a 2600 graus (proporcional ao conteúdo ZRO₂), excedendo os tijolos tradicionais de fogueira ou alta alumina.

Resistência superior à corrosão
Indústria de vidro: resiste à erosão de sílica fundida, borossilicato e vidro de alta alumina derrete.
Ambientes químicos: estável em escórias ácidas\/alcalinas, superando tijolos de sílica em atmosferas ricas em álcalis.

Excelente estabilidade de choque térmico
Vantagem da microestrutura: a transição de fase tetragonal para monoclínica de Zro₂ absorve energia térmica, reduzindo a propagação de trincas.
Desempenho do ciclismo: mantém a integridade após 1000+ ciclos térmicos (20 a 1200 graus), ideal para fornos com startups\/desligamentos frequentes.

Infiltração de vidro baixo e contaminação
Densidade: microestrutura densa (porosidade aparente<5%) prevents molten glass penetration.
Pureza: o alto conteúdo ZRO₂ minimiza a lixiviação de íons de ferro\/magnésio, crítico para a produção de vidro de baixo defeito.

Resistência mecânica a temperaturas elevadas
Resistência à compressão: retém 80% da resistência à temperatura ambiente (150-200 MPa) a 1400 graus.
Capacidade de suporte de carga: suporta cargas fortes do forno sem deformação de fluência em zonas de alta temperatura.
Vida de serviço: estende os intervalos de reversão do forno em 2 a 3 vezes em comparação aos refratários padrão.

Estabilidade química em mídia agressiva
Aplicações metalúrgicas: resiste à corrosão de zinco fundido, alumínio e suas ligas.
Incineração de resíduos: Sorta o ataque de cloro\/ácido clorídrico nos sistemas de tratamento de gases de combustão.

1. Zircão (Zrsio₄)

Composição:Contém principalmente Zro₂ (~ 67%) e SiO₂ (~ 33%), a matéria-prima natural mais comum para refratários de alta zircônia.

Alta refratório (~ 1750 graus), mas os tijolos de zircão puro exibem baixa resistência ao choque térmico e requerem mistura com outros materiais.

Econômico, amplamente utilizado em tijolos com conteúdo médio de ZRO₂ (por exemplo, 50-70%).

Aplicações: componentes não críticos em fornos de vidro, fornos de cerâmica, etc.

Propriedades:

ZRO₂ de alta pureza (aproximando-se da pureza teórica), com refratório de até 2600 graus e excelente resistência à erosão.

Custo premium, usado principalmente em tijolos de alta zircônia (ZRO₂ 60-85%) ou refratários especializados (por exemplo, tijolos de alta zircônia eletrofundidos).

Aplicações: zonas altamente corrosivas, como gargantas de forno de vidro e revestimentos de forno metalúrgico.

3. Eletrocast zirconia-corundum (zro₂ · al₂o₃)

Zircão (Zrsio₄)

Zircão de plagioclase (ZRO₂)

Corundum de zircônio eletrofuso (Zro₂・ al₂o₃)

·Esmagando e classificando

Matérias -primas como o zircão e o baddeeleito precisam ser esmagadas em diferentes tamanhos de partículas (por exemplo, grossas, médias e finas) e misturadas de acordo com uma gradação específica para otimizar a estrutura de tijolos.

·Moldagem

Moldagem a seco (formação de prensa) ou moldagem úmida (fundição de pasta) é usada para garantir a densidade uniforme de tijolos.

·Disparo

A calcinação de alta temperatura (1500-1800 graus) promove reações minerais para formar fases cristalinas estáveis ​​(por exemplo, zircônio corundum, baddeleyita), aumentando o desempenho de alta temperatura.

Combinando racionalmente matérias-primas contendo zircônio e componentes auxiliares, os tijolos de alta zircônia podem atender aos requisitos rigorosos de materiais refratários em diversas aplicações industriais.

Comparação de desempenho: diferenças com outros materiais refratários

Cenários de aplicativos típicos e correspondência de desempenho

Os tijolos de alto zircão são amplamente utilizados em cenários industriais altamente agressivos e altamente agressivos devido à sua excelente resistência ao calor, erosão, abrasão e choque térmico. A seguir, é apresentada uma descrição detalhada de suas principais áreas de aplicação e cenários típicos:

Ⅰ Indústria de copas: a área de aplicação mais importante

 

Os tijolos de alto zircão assumem o papel de refratário em partes importantes dos fornos de produção de vidro, especialmente para áreas de alta erosão e altas temperaturas, que têm um impacto direto na vida útil do forno e na qualidade do vidro.

1. Seção de fusão do forno de vidro

Cenário:Área de fusão de matéria -prima de vidro (temperatura 1500 ~ 1650 graus), exposição a líquidos de vidro e vidro de alta viscosidade (por exemplo, Na₂o, K₂o).

Aplicações:

Tijolos de parede da piscina: Os tijolos de alto zircônio eletrofundidos (Zro₂ maiores ou iguais a 80%) são usados ​​para resistir à lavagem e à erosão química de líquidos de vidro.

Tijolos de piso do forno: P, com altos tijolos de zircônio ou tijolos de zircão, para evitar a penetração de vidro fundido e abrasão mecânica.

 

2. Fluxo de fluxo líquido e piscina de ouvido

 

Cenário:A passagem onde o líquido de vidro flui da seção de fusão para a seção de resfriamento a temperaturas de até 1600 graus. O líquido de vidro flui rapidamente e é altamente erosivo.

Aplicações:

Adote tijolos de zircônio eletrofundidos ou tijolos de zircônio alto (ZRO₂ 60%~ 85%), que requerem alta densidade e forte resistência à penetração.

 

3. Parede torácica e abertura pequena do forno

 

Cenário:parede lateral do forno (parede da mama) e área de queima de combustível (abertura do forno pequeno), sujeito a lavagem de chama de alta temperatura e erosão de poeira.

Aplicações:

tijolos de zircão com teor de zircônio baixo a médio (ZRO₂ 50%~ 70%) ou tijolos de zircão alto, custo de equilíbrio e resistência à corrosão.

 

4. Forno de fibra de vidro

 

Cenário:A produção de fibras de vidro onde o fundido contém uma alta concentração de fluoreto (por exemplo, NAF), o que é extremamente agressivo.

Aplicativo:

Os tijolos de alto zircônio eletrofundidos devem ser usados ​​para impedir que o flúor corroa os tijolos e contaminando as fibras de vidro.

 

Ⅱ Indústria metalúrgica: resistência a altas temperaturas e erosão de escória metálica

Tijolos de alto zircão são usados ​​em fundição de metal não ferrosos e partes críticas da indústria de ferro e aço para resistir à erosão de metal e escória fundidos.

1. Furno de cobre, alumínio e fundição de zinco

Cenário:forro onde o metal fundido está em contato com escória (por exemplo, escória de cobre contendo FeO, SiO₂, escória de alumínio contendo Al₂o₃, Na₂o).

Aplicações:

Altos tijolos de zircônio (Zro₂ 60%~ 70%) ou tijolos de zircão para paredes e fundos do forno para prolongar a vida útil do serviço.

2. Equipamento auxiliar para indústria siderúrgica

 

Cenário:como forno de pré -tratamento de aço, revestimento de concha de ferro, contato com ferro de alta temperatura (acima de 1500 graus) e escória alcalina.

 

Aplicações:

Altos tijolos de zircônio ou tijolos compostos de zircônio-alumínio para resistir à erosão da escória do sistema Cao-MGO-SIO₂.

Ⅲ Indústria de cerâmica: fornos de alta temperatura e peças de desgaste

Os tijolos de alto zircão são usados ​​no processo de disparo de cerâmica para suportar altas temperaturas e peças de limpeza do material.

1. Forro de forno de alta temperatura

Cenário:Cerâmica de uso diário, forno de sinterização de cerâmica especial (como forno de ônibus espacial, forno do túnel), temperatura de 1200 a 1600 graus.

Aplicativo:

tijolos de zircão ou tijolos médios de zircão (ZRO₂ 50%~ 60%), como forro de parede e teto do forno, resistente a limpeza de poeira e choque térmico.

2. Móveis de forno e Sagger

Cenário:Móveis de forno que transportam tarugos cerâmicos, que precisam suportar altas temperaturas (1300 ~ 1500 graus) e resfriamento rápido e aquecimento repetidamente.

Aplicações:

Saggers ou galpões feitos de altos tijolos de zircônio com excelente resistência a choques térmicos e rachaduras e quebras reduzidas.

Ⅳ Indústria química e de energia: resistência à corrosão e ambientes de alta temperatura

1. LINHO DE REATOR QUÍMICO

Cenário:como cracker de alta temperatura na indústria petroquímica, o gaseificador químico de carvão, exposto a gases corrosivos (como CO₂, H₂s) ou sal fundido.

Aplicações:

Altos tijolos de zircônio ou tijolos de zircônio eletrofundidos para resistir à corrosão química e oxidação de alta temperatura.

2. Incineradores de resíduos

Cenário:Gases ácidos (por exemplo, HCl, SO₂) e cinzas volantes geradas durante a incineração corroem o revestimento do forno.

Aplicações:

Altos tijolos de zircônio são usados ​​em peças de forno propensas a corrosão para estender o ciclo de manutenção.

Ⅴ Outros campos de alta temperatura

1. Kilns refratários

Cenário:Kiln Tunnel ou Kiln para a produção de tijolos refratários, com um forro para suportar temperaturas acima de 1700 graus.

Aplicações:

Altos tijolos de zircônio ou tijolos de zircão são usados ​​para mesa de carro e cofre para reduzir alterações estruturais em altas temperaturas.

2. Indústria nuclear e campos especiais

Cenário:Componentes de alta temperatura de reatores nucleares, revestimentos resistentes à alta temperatura para a indústria aeroespacial (precisam resistir à radiação e temperaturas extremas).

Aplicações:

Tijolos especiais de alto zircônio (por exemplo, tijolos de zro₂ puro), utilizando seu alto ponto de fusão e estabilidade química.

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