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电熔锆刚玉砖在还原条件下应用的毁损机
理
电熔锆刚玉砖是一种高温材料，具有优异的耐火性能和抗磨损性能，广泛应用于高温炉窑、冶金、化工等领域。
然而，在还原条件下，电熔锆刚玉砖的性能会受到影响，出现毁损现象。
还原条件是指在缺氧或氧化剂不足的情况下，材料表面会出现还原反应，导致材料性能的变化。
在还原条件下，电熔锆刚玉砖的主要毁损机理包括氧化、还原和热膨胀。
氧化是电熔锆刚玉砖在还原条件下的主要毁损机理之一。
在高温下，电熔锆刚玉砖表面会与氧化剂反应，形成氧化物，导致材料表面的氧化层增厚，从而影响材料的性能。
还原是电熔锆刚玉砖在还原条件下的另一种毁损机理。
在缺氧或氧化剂不足的情况下，电熔锆刚玉砖表面会发生还原反应，导致材料表面的氧化层被还原成金属或金属氧化物，从而影响材料的性能。
热膨胀也是电熔锆刚玉砖在还原条件下的毁损机理之一。
在高温下，电熔锆刚玉砖会发生热膨胀，导致材料表面出现裂纹或剥落，从而影响材料的性能。
电熔锆刚玉砖在还原条件下的毁损机理主要包括氧化、还原和热膨胀。
为了减少材料的毁损，可以采取一些措施，如增加材料的厚度、改变材料的成分、提高材料的热稳定性等。
众所周知，α-Al2O3是刚玉制品需要的晶型，而工业氧化铝主要是γ-Al2O3，因此必须将工业氧化铝进行高温处理，使γ-Al2O3全部转变为α-Al2O3，以保证材料具有优良的性能。
高温处理还能使工业氧化铝中的碱金属氧化物得到清除，降低制品的烧成收缩率，减少制品的变形和开裂。
因此，无论是用传统的耐火材料生产方法制造普通刚玉砖，还是用陶瓷方法生产特种耐火制品，基本上都是采用具有α-Al2O3晶型的刚玉原料。
刚玉原料的制备方法主要有3种，即轻烧刚玉(轻烧氧化铝)、电熔刚玉、烧结刚玉。
轻烧棕刚玉一般称为轻烧氧化铝，也有人称为氧化铝预烧，是特种耐火材料生产工艺中的重要工序。
其目的是使工业氧化铝中的γ-Al2O3完全转化为α-Al2O3，燃烧温度一般不超过1500℃，比烧结棕刚玉煅烧温度低，因此被称为轻烧刚玉。
烧结刚玉的生产工艺过程一般是将工业氧化铝预烧，使γ-Al2O3转化为α-Al2O3，然后再细磨、成球、高温烧成，俗称二步法;也有采用将工业氧化铝即γ-Al2O3直接磨细、成球、
高温烧成的一步法生产烧结刚玉。
烧结刚玉的生产工艺，各生产厂家都不尽相同，但都采用
下述基本生产工艺：原料、磨细、混料、成形、干燥、烧成、加工、检验。
由于制备棕刚玉材料的原料丰富，取材方便，在制造工艺方面，既可以用传统的耐火材料生产工艺生产刚玉耐火材料，也可以使用脱胎于传统陶瓷的方法生产特种耐火材料，即高温陶瓷。
因此，刚玉生产工艺日趋成熟，品种不断增加，成为应用范围最广的耐火材料。
电熔锆刚玉砖工艺流程
当然可以，让我们用更通俗的话来说说电熔锆刚玉砖是怎么做出来的：
首先，得准备好几样主要的“食材”：高质量的氧化铝粉末，纯净的锆英砂，还有些辅助材料像富锆砂、纯碱和硼砂，这些都要按配方精确配好，就像做饭前把各种食材称好、混在一起。
接着，把这些混合好的“面团”放到一个超级热的大炉子里，这个炉子是用电加热的，温度高得吓人，大概跟火山岩浆差不多热。
在这么高的温度下，这些材料就都化成了液态，像熔化的糖一样。
然后，趁热乎，赶紧把这些熔岩一样的液体倒进事先准备好的模具里，动作要快还要稳，这样才不会有很多气泡或者裂缝。
倒进去后，就等着它慢慢变凉、凝固，这一步很关键，得控制好降温的速度，让里面的小结晶好好长，不急不躁的。
有时候，为了消除砖块内部可能的紧张情绪（就是内应力），还得给它做个“放松spa”，专业点叫退火处理。
等砖块彻底冷静下来，就要开始修剪造型了，切切削削，打磨抛光，让它看起来既漂亮又实用。
最后，每个成品都要经过严格的体检，确认身体健康（性能达标）后，穿上保护衣（包装好），安安全全地放到仓库里等待出货。
这就是电熔锆刚玉砖从原料到成品的简单旅程，每一步都挺讲究的，就像是在精心制作一件艺术品。
玻璃窑用电熔锆刚玉砖的熔铸工艺路玉超摘要近年来，我国熔铸耐火材料熔铸工艺方面有了很大发展，详细介绍了AZS 锆刚玉砖从原料、制模到浇铸以及浇铸后退火的全过程，着重讲述了熔融工艺、浇铸工艺以及浇铸过程中产生的缺陷和防治方法。
关键词：AZS高刚玉砖砂型熔融工艺浇铸工艺缺陷冒口目录一熔化工艺 (3)1. AZS原料 (3)2．电弧炉工作原理 (3)3．AZS熔化原理 (3)3.1 熔化过程的物理化学反应 (3)4. 熔融工艺 (5)4.1 还原法 (5)4.2 氧化法 (5)二．砂型的制作 (6)1. 砂型制备的原料 (6)1.1 有较好的透气性 (6)1.2 有良好的耐热冲击强度 (6)1.3有良好的热机械性能 (6)1.4锆刚玉砖表面不产生化学粘砂 (6)2. 砂型的制作工艺 (6)三.浇铸 (7)1. 浇铸的方法 (7)1.1普通浇铸法 (7)1.2 倾斜浇铸法 (7)1.3 无缩孔浇铸 (7)2. 浇铸过程的特征 (7)3. 浇铸工艺 (8)3.1 浇铸温度 (8)3.2浇铸速度和浇铸时间 (8)3.3 补浇 (9)4. 浇铸与浇铸中气孔的关系 (9)4.1 由铸型材料引发的气孔 (9)4.2 由浇铸操作引发的气孔 (9)5. 浇铸过程中的缺陷及防治措施 (10)5.1 浇铸过程中的缺陷 (10)5.2 铸件中缩松的形成及其影响因素 (11)5.3 减少铸件缩松和缩孔的基本方法 (11)5.4冒口 (11)四.AZS退火工艺 (12)1. 铸件的凝固 (12)2. 铸件的退火 (13)2.1 保温箱退火法 (13)2.2 隧道窑退火 (13)结论 (14)参考文献 (14)玻璃窑用锆刚玉砖的熔铸工艺一 熔化工艺1.AZS 原料AZS 用原料有五种：氧化铝、锆英砂、富锆砂、纯碱、硼砂。
1) 氧化铝的引入一般选用工业氧化铝，生产要求其含水量应小于0.3%，烧失量最好小于0.15%，一吨AZS-33电熔砖约需0.62吨氧化铝。
电熔锆刚玉砖资料————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：罗钢 20124620123玻璃窑用电熔锆刚玉砖的熔铸工艺电熔锆刚玉砖又称AZS，是按Al2O3－Zr02－Sio2三元系相图的三个化学成分，依其含量多少顺序排列的，Al2O3 取A，Zr02取Z，Sio2取S，国家标准采用这个缩写，例如33号熔铸锆刚玉砖，缩写为AZS—33#，36号熔铸锆刚玉砖，缩写为AZS—36#,41号熔铸锆刚玉砖，缩写为AZS—41#。
电熔锆刚玉砖是用纯净的氧化铝粉与含氧化锆65%、二氧化硅34%左右的锆英砂在电熔炉熔内化后注入模型内冷却而形成的的白色固体，其岩相结构由刚玉与锆斜石的共析体和玻璃相组成，从相学上讲是刚玉相和锆斜石相的共析体，玻璃相充填于它们的结晶之间。
电熔锆刚玉砖是将原料完全熔融后浇铸在铸模中，经冷却、凝固而制成的。
此产品在冷凝过程中体积收缩造成的缩孔是使用时应特别注意的事项。
电熔锆刚玉砖的浇铸方式为普通浇铸、倾斜浇铸、无缩孔浇铸和准无缩孔浇铸。
代号代名名称称名称特点及用途点及用途PT 普通浇铸通常的浇注方法，制品的缩孔位于铸口的下部，多用于熔化池的上部结构。
等侵蚀不严重的部位。
QX 倾斜浇铸采用倾斜浇铸方法，制品的缩孔偏置于下端部，主要用做池壁砖。
WS无缩孔浇铸切除了铸造砖的缩孔部分的无缩孔制品，主要用流液洞、窑坎、池壁拐角、铺面等侵蚀严重的部位。
ZWS准无缩孔浇铸类似于无缩孔浇铸，基本上切除了所铸造砖缩孔部分，主要用做池壁砖。
一熔化工艺1.AZS原料AZS用原料有五种：氧化铝、锆英砂、富锆砂、纯碱、硼砂。
1)氧化铝的引入一般选用工业氧化铝，生产要求其含水量应小于0.3%，烧失量最好小于0.15%，一吨AZS-33电熔砖约需0.62吨氧化铝。
2) 锆英砂主要引入2ZrO 和2SiO ,但其中还含有少量的2TiO 和23Fe O ，23Fe O 能使AZS 产品染色，造成粗晶砂眼，同时也影响开裂，故其含量应小于0.2%,2TiO 影响铸件在冷却过程中开裂，另外也会影响产品的氧化工艺，故其含量应限制小于0.2%，吨AZS-33电熔砖约需0.65锆英砂。
氧化法电熔锆刚玉砖一、前言氧化法电熔锆刚玉砖是一种高性能的耐火材料，具有优异的耐火性能和化学稳定性，广泛应用于冶金、建筑、石化等行业。
本文将详细介绍氧化法电熔锆刚玉砖的制备工艺、性能特点和应用领域。
二、氧化法电熔锆刚玉砖的制备工艺1. 原料选择氧化法电熔锆刚玉砖的主要原料为高纯度的氧化锆粉和α-刚玉粉。
其中，氧化锆粉需满足以下要求：（1）ZrO2含量大于99.5%；（2）SiO2含量小于0.01%；（3）Fe2O3含量小于0.005%。
α-刚玉粉需满足以下要求：（1）Al2O3含量大于99%；（2）SiO2含量小于0.05%；（3）Fe2O3含量小于0.02%。
2. 混合制备将高纯度的氧化锆粉和α-刚玉粉按一定比例混合均匀，并加入适量的结合剂和润滑剂，制成成型料。
3. 成型将成型料通过压制、挤压等方式成型成坯。
4. 烧结将成型后的坯体在高温下进行烧结，使其形成致密的氧化锆-刚玉复合材料。
烧结温度一般为1700℃左右，时间为2-3小时。
5. 加工将烧结后的坯体进行加工，如切割、打孔、磨削等，制成各种规格和形状的氧化法电熔锆刚玉砖。
三、氧化法电熔锆刚玉砖的性能特点1. 高温稳定性好氧化法电熔锆刚玉砖具有优异的高温稳定性，可在1500℃以上长期使用。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的耐高温性能，并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
2. 抗侵蚀性强氧化法电熔锆刚玉砖具有优异的抗侵蚀性能，可耐受各种酸碱介质和高温下的氧化性气氛。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的化学稳定性和惰性。
3. 强度高氧化法电熔锆刚玉砖具有较高的强度和硬度，可耐受较大的机械应力。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的硬度和强度，并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
4. 导热性能好氧化法电熔锆刚玉砖具有良好的导热性能，可快速传导热量，保持均匀的温度分布。
其主要原因是氧化锆和α-刚玉都具有较高的导热系数，并且二者之间相互作用形成了致密的复合材料结构。
刚玉和电熔莫来石的残余强度-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:刚玉和电熔莫来石是两种重要的材料，它们在工业和科研领域中都有广泛应用。
残余强度是两种材料性能的关键指标之一，对材料的可靠性和使用寿命具有重要影响。
本篇文章将重点研究刚玉和电熔莫来石的残余强度特点，并对其进行比较。
首先，我们将对刚玉的残余强度进行定义和特点的介绍，包括该材料的组成、物理性质和机械性能等方面。
其次，我们将探讨刚玉残余强度的形成机制，揭示影响刚玉残余强度的关键因素。
随后，我们将详细介绍电熔莫来石的残余强度，包括其定义和特点。
我们将讨论电熔莫来石残余强度的形成机制，并分析影响其残余强度的因素。
最后，我们将对刚玉和电熔莫来石的残余强度进行比较，总结它们之间的相似之处和差异之处。
我们还将探讨这两种材料在实际应用中的优劣，并展望刚玉和电熔莫来石残余强度研究的未来发展方向。
通过对刚玉和电熔莫来石的残余强度进行全面研究和比较，本文旨在为相关领域的科研人员和工程师提供有价值的参考，以促进材料科学与工程的发展和应用。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以如下所示：文章结构：本文将以以下几个方面来探讨刚玉和电熔莫来石的残余强度。
首先，我们将介绍刚玉的残余强度，包括定义和特点，以及其形成机制和影响因素。
接下来，我们将详细探讨电熔莫来石的残余强度，同样包括定义和特点，形成机制以及影响因素。
最后，我们将对比刚玉和电熔莫来石的残余强度，分析它们的相似之处和差异之处，并讨论它们在不同应用领域的具体应用情况。
在结论部分，我们将总结刚玉和电熔莫来石的残余强度特点，对比它们在实际应用中的优劣，并展望刚玉和电熔莫来石残余强度研究的未来发展方向。
通过以上结构，我们将全面了解刚玉和电熔莫来石的残余强度，并为读者提供有关这两种材料在实际应用中的参考意见。
同时，我们也希望通过这篇文章能够促进相关领域的研究进展，为刚玉和电熔莫来石残余强度的进一步探索奠定基础。
1.3 目的本文的目的是探讨和比较刚玉和电熔莫来石的残余强度，并从中揭示它们的特点、形成机制以及影响因素。
电熔刚玉工艺原理、应用及研究现状摘要：电熔刚玉是氧化铝在电弧炉中熔融后冷却固化的产物，具有工艺简单、流程短、产品成本低等优点，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚玉作为一种高档耐火材料，具有优良的性能，原料可作为骨料和基质生产不定形耐火材料，熔铸刚玉砖广泛应用于高温窑炉和高温冶金设备。
根据不同的工艺要求可以得到电熔棕刚玉、电熔亚白刚玉、电熔白刚玉、电熔致密刚玉、和电熔板状刚玉等不同品种的电熔刚玉。
本论文首先介绍了不同品种电熔刚玉的生产工艺流程，其次概括了不同产品在各个领域的应用现状，最后简要分析了电熔法目前存在的技术问题。
关键词：电熔刚玉生产工艺熔铸刚玉砖应用引言随着近代工业的高速发展,石油、化工、冶金、航天航空等工业对耐火材料(陶瓷)的技术要求不断提高,其工况要求从原来的高温高强度发展到既要求高温高压,又要求具有高抗震性和高抗蚀性能,因此，制备方法的选择很关键。
主要的制备方法有化学法和电熔法，其中化学法制备的产品具有特别优良的性能，且在生产过程中产品的性能易于控制，但化学法工艺流程较长，分解试剂消耗量大，产品成本较高，因此在普通陶瓷、耐火材料和陶瓷色釉料等领域无法得到广泛应用。
电熔法是通过一步电弧炉熔炼而获得产品，其工艺简单、流程短、产品成本低，但性能次于化学法生产。
然而，相信随着对电熔法的深入研究，产品质量的提升、产品结构的多样化以及在节能方面的突出表现，电熔刚玉将会有很大的发展前景。
1 电熔刚玉生产工艺原理]1[电熔刚玉就是氧化铝在电炉中熔融后冷却固化的产物，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚玉按品种可分为电熔棕刚玉、电熔亚白刚玉、电熔白刚玉、电熔致密刚玉、和电熔板状刚玉。
它们的性能根据不同的工艺原理也有所不同。
1.1 电熔棕刚玉棕刚玉是用高铝矾土熟料、炭素材料、铁屑三种原料经过配料混匀加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块。
其主要化学成分是Al2O3，含量为94.5%～97%。
电熔刚⽟⼯艺原理..电熔刚⽟⼯艺原理、应⽤及研究现状摘要：电熔刚⽟是氧化铝在电弧炉中熔融后冷却固化的产物，具有⼯艺简单、流程短、产品成本低等优点，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚⽟作为⼀种⾼档耐⽕材料，具有优良的性能，原料可作为⾻料和基质⽣产不定形耐⽕材料，熔铸刚⽟砖⼴泛应⽤于⾼温窑炉和⾼温冶⾦设备。
根据不同的⼯艺要求可以得到电熔棕刚⽟、电熔亚⽩刚⽟、电熔⽩刚⽟、电熔致密刚⽟、和电熔板状刚⽟等不同品种的电熔刚⽟。
本论⽂⾸先介绍了不同品种电熔刚⽟的⽣产⼯艺流程，其次概括了不同产品在各个领域的应⽤现状，最后简要分析了电熔法⽬前存在的技术问题。
关键词：电熔刚⽟⽣产⼯艺熔铸刚⽟砖应⽤引⾔随着近代⼯业的⾼速发展,⽯油、化⼯、冶⾦、航天航空等⼯业对耐⽕材料(陶瓷)的技术要求不断提⾼,其⼯况要求从原来的⾼温⾼强度发展到既要求⾼温⾼压,⼜要求具有⾼抗震性和⾼抗蚀性能,因此，制备⽅法的选择很关键。
主要的制备⽅法有化学法和电熔法，其中化学法制备的产品具有特别优良的性能，且在⽣产过程中产品的性能易于控制，但化学法⼯艺流程较长，分解试剂消耗量⼤，产品成本较⾼，因此在普通陶瓷、耐⽕材料和陶瓷⾊釉料等领域⽆法得到⼴泛应⽤。
电熔法是通过⼀步电弧炉熔炼⽽获得产品，其⼯艺简单、流程短、产品成本低，但性能次于化学法⽣产。
然⽽，相信随着对电熔法的深⼊研究，产品质量的提升、产品结构的多样化以及在节能⽅⾯的突出表现，电熔刚⽟将会有很⼤的发展前景。
1 电熔刚⽟⽣产⼯艺原理]1[电熔刚⽟就是氧化铝在电炉中熔融后冷却固化的产物，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚⽟按品种可分为电熔棕刚⽟、电熔亚⽩刚⽟、电熔⽩刚⽟、电熔致密刚⽟、和电熔板状刚⽟。
它们的性能根据不同的⼯艺原理也有所不同。
1.1 电熔棕刚⽟棕刚⽟是⽤⾼铝矾⼟熟料、炭素材料、铁屑三种原料经过配料混匀加⼊电弧炉中，经过⾼温熔化和杂质还原后冷却⽽结晶成的棕褐⾊熔块。
其主要化学成分是Al2O3，含量为94.5%～97%。
【原料】看了这个才知道，原来这7种电熔刚玉是生产这些耐火材料的！电熔刚玉有很多品种：电熔白刚玉(GB)、电熔致密刚玉(GM)、电熔锆刚玉(GA)、电熔铬刚玉(GG)、电熔钛刚玉(GT)、电熔棕刚玉(GZ)、电熔亚白刚玉(GY)。
电熔刚玉有两种生产方法。
一种是间歇式熔块法(脱壳炉);一种是半连续式倾倒法(炼钢电炉)。
间歇式熔块法生产电熔刚玉是目前普遍采用的生产方法。
大型炉的变压器功率在1000〜2000kW，每炉次可熔料25〜30t。
小型炉的变压器的功率在600〜1000kW，每炉次可熔料10~15t。
其他工艺参数：熔料时间为15~30h、原料消耗每1t刚玉为1050~1100kg，电耗每1t刚玉为2000~2500kW.h，电极消耗每1t刚玉为30~50kg,水耗每1t刚玉为10~15m3。
各种电熔刚玉工艺参数见表3-15。
电熔白刚玉：以工业氧化铝为原料，配入少量外加剂(AlF3)以提髙熔液的流动性。
在工业氧化铝中分别加入氧化锆、氧化铬、氧化钛可以分别生产锆刚玉、铬刚玉和钛刚玉。
电熔白刚玉的生产工艺如下：(1)电炉拖车结构，在拖车台面上铺髙铝砖4~5层，铺刚玉砖2~3层，铺炭砖厚度大于200tnm，在铺好的拖车底上面，放上水冷炉壳，并通过轨道送入电极中心下面。
(2)铺炉底料，在拖车台面上铺工业氧化铝，中间层厚约200mm,靠炉壳约300mm，防止起弧时溶液外溢。
在炉底料上面用小电极块铺成三角形或Y形，3个顶点要与3个电极相对应。
亦可用铝屑和炭粉的混合物做起弧材料。
用这种起弧材料起弧操作简单、不易断弧，对电熔料不增加杂质污染。
铝屑与炭粉的比例为2:1至3:1。
(3)起弧，先将一支电极下降到与起弧的电极块接触，并压紧，然后下降第二、第三支电极至全部起孤，随着电流、电压逐渐提高，熔区扩大后，边电熔边加料，以防止断弧影响操作。
(4)正常操作，正常操作电流控制在4000~5000A…电熔刚玉有还原和氧化两种操作方法。
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电熔刚玉标准
电熔刚玉是一种高档耐火材料原料，主要用于制作耐火材料、磨料等。
其生产工艺和性能在多个方面有明确的标准。
1. 生产工艺：电熔刚玉是通过将工业氧化铝或煅烧氧化铝作为原料，在电弧炉内高温融化而成。
部分工艺也可以使用天然高铝矾土替代工业氧化铝。
2. 二氧化铝含量：电熔刚玉的二氧化铝含量较高，刚玉晶粒完整粗大，化学稳定性高。
3. 应用领域：电熔刚玉广泛应用于钢铁冶金、有色冶金、玻璃工业、化工及其他窑炉工作条件苛刻的部位，如高炉炉腹内衬，有色冶金炉水口，加热炉无水冷滑轨等。
此外，还用于制作硅基陶瓷型芯、精密铸造型壳面层等。
4. 国内外标准：我国有《耐火材料用电熔刚玉》行业标准，对电熔刚玉的生产、质量、性能等方面进行了详细规定。
同时，国外也对电熔刚玉的应用和性能有相应的研究和标准。
综上，电熔刚玉在生产工艺、二氧化铝含量、应用领域等方面都有明确的标准。
不同用途和工艺的电熔刚玉可能还有其他特定的标准要求。
电熔刚玉耐火材料的生产工艺电熔刚玉耐火材料按照制造工艺可分为熔铸刚玉砖和再结合（半再结合）电熔刚玉砖。
熔铸刚玉砖是以工业氧化铝及少量纯碱和石英粉在电弧炉内熔融，再经铸型、退火等工序，最后机械加工成所需的形状、尺寸。
再结合（半结合）电熔刚玉砖使用粉碎好的电熔刚玉颗粒及粉料，加入结合剂，经充分混炼后，用压砖机成型，砖坯烘干后高温烧成。
熔铸刚玉制品将氧化铝原料配合料在高于熔融温度下熔化后，浇注在预制的耐火模型中，经过冷却固化使结晶发育长大而形成的制品，称为熔铸刚玉耐火材料。
一般采用电熔方法熔化。
以工业氧化铝为主要原料电熔的熔铸刚玉耐火材料是经过配合料熔化、精炼，然后浇铸到模型中，铸件经过凝固、退火、切割、磨削和预组装，称为合格产品。
按其化学矿物组成主要有三种类型。
熔铸a-Al2O3又称电熔a-Al2O3砖，是以a-Al2O3为主相的熔铸耐火材料。
a-Al2O3约95%，β-Al2O3为5%-10%，玻璃相较少。
这种砖的结构致密，耐火度和高温结构强度较高，高温化学稳定性好，但在碱金属氧化物的作用下，可能转化为β-Al2O3而发生体积增大，适用于砌筑玻璃窑冷却池部位上部结构，以及有色金属冶炼炉及高温隧道窑。
熔铸β-Al2O3砖又称电熔β-Al2O3砖，以β-Al2O3为主晶相的熔铸耐火材料，β-Al2O3含量约99.5%，玻璃相较少，约占0.5%以下，对碱蒸汽呈惰性。
在不含碱的气氛中，易分离出碱而转化为a-Al2O3，并伴随有体积收缩，而可能引起砖的碎裂。
熔铸β-Al2O3砖耐热震性较好，700度到常温空气循环可达40次左右，一般适用于砌筑玻璃熔窑的上部结构。
熔铸a、β-Al2O3砖又称电熔a、β-Al2O3砖，是含a-Al2O3和β-Al2O3的熔铸制品。
a-Al2O3约占40%-50%，β-Al2O3约占45%-60%，玻璃相极少。
同β-Al2O3型制品相比，抗玻璃液的侵蚀能力较强，高温下抗碱蒸汽的作用也较好，可用于玻璃窑上部结构，也可用于直接与玻璃液接触的低温部位。
棕刚玉和白刚玉生产工艺流程一、棕刚玉：棕刚玉是用高铝矾土熟料、碳素材料和铁屑三种原料混匀加入电弧炉中经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块。
其主要成分是氧化铝，含量为94.5%—97%。
棕刚玉冶炼是利用铝对氧的亲和力比铁、硅、钛等大的基本原理，可以通过控制还原剂的数量，用还原冶炼的方法使铝矾土中的主要杂质还原，被还原的杂质生成硅铁合金并与刚玉熔液分离，从而获得结晶且质量符合要求、氧化铝含量大于95%的棕刚玉。
二、冶炼工艺：1、冶炼方法：棕刚玉冶炼一般有三种方法：1）流放发：连续生产，自动化程度高，但投资大，结构复杂，适合于大功率冶炼。
2）倾倒法：连续生产，机械化程度高，投资较小，生产效率好，目前使用普遍的一种方法（倾倒炉冶炼法）。
3）固定法（熔块法）：间断生产，机械化程度低，但投资小，设备简单，工艺方便，是目前小型磨料厂进行刚玉冶炼的主要方法（固定炉冶炼法）。
2、倾倒法与固定法的工艺比较：3、棕刚玉冶炼工艺方法及特点：1）工艺特点：①炉液温度＞2050℃。
②炉内炉料层次：上固态层，中半熔层，下熔融层。
③炉内电能分配：电弧热，电阻热。
④冶炼过程，通过控制功率、配料比和料层厚度，来随时保证熔液深度和熔化面积。
2）工艺方法：焖炉法（埋弧法）特点：①料层厚，容量为1800～2500KV A的炉子，初期厚度一般为600～1000mm左右；1000KV A以下的炉子，初期厚度一般为400～600mm左右。
②粒度较大。
③弧光被料层完全覆盖。
优点：①热利用率高。
②电极和炉衬损耗小，炉体上部设备受高温辐射的程度小。
③减小了辐射热对工人的危害。
缺点：①固定炉回收料多，原料消耗增加，劳动量大（对倾倒炉作业影响不大）。
②小时投料量大，操作不当，熔液熔化速度较快，热源中心上移，熔池面积小。
③易引起喷炉。
④固定炉易产生刚玉和硅铁混杂或熔块各部位质量不均现象。
敞炉法（明弧法）特点：料层薄，粒度细，弧光外露时间长，料层厚度一般在300mm。
电熔刚玉热导率一、引言电熔刚玉是一种高温材料，具有优异的耐磨性、耐腐蚀性和高温稳定性。
在工业生产中，电熔刚玉被广泛应用于高温炉窑、热处理设备、石油化工等领域。
而电熔刚玉的热导率是其重要的物理性质之一，对于电熔刚玉的应用和研究具有重要的意义。
二、电熔刚玉的热导率电熔刚玉的热导率是指在单位时间内，单位面积的热量传递量。
电熔刚玉的热导率与其晶体结构、晶粒大小、杂质含量、温度等因素有关。
一般来说，电熔刚玉的热导率随着温度的升高而增加，但在一定温度范围内，热导率随着温度的升高而降低。
三、影响电熔刚玉热导率的因素1. 晶体结构电熔刚玉的晶体结构是六方最密堆积结构，具有高度的对称性和稳定性。
晶体结构的稳定性对于热传导的影响较小，但晶体结构的对称性对于热传导有较大的影响。
晶体结构的对称性越高，热传导越好。
2. 晶粒大小电熔刚玉的晶粒大小对于热传导有很大的影响。
晶粒越小，晶界越多，热传导越差。
因此，为了提高电熔刚玉的热导率，需要控制晶粒的大小。
3. 杂质含量电熔刚玉中的杂质含量对于热传导也有很大的影响。
杂质含量越高，热传导越差。
因此，在制备电熔刚玉时，需要控制杂质含量。
4. 温度温度是影响电熔刚玉热导率的重要因素之一。
一般来说，电熔刚玉的热导率随着温度的升高而增加，但在一定温度范围内，热导率随着温度的升高而降低。
四、结论电熔刚玉的热导率是其重要的物理性质之一，对于电熔刚玉的应用和研究具有重要的意义。
影响电熔刚玉热导率的因素包括晶体结构、晶粒大小、杂质含量和温度等。
为了提高电熔刚玉的热导率，需要控制这些因素。
电熔刚玉工艺原理、应用及研究现状摘要：电熔刚玉是氧化铝在电弧炉中熔融后冷却固化的产物，具有工艺简单、流程短、产品成本低等优点，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚玉作为一种高档耐火材料，具有优良的性能，原料可作为骨料和基质生产不定形耐火材料，熔铸刚玉砖广泛应用于高温窑炉和高温冶金设备。
根据不同的工艺要求可以得到电熔棕刚玉、电熔亚白刚玉、电熔白刚玉、电熔致密刚玉、和电熔板状刚玉等不同品种的电熔刚玉。
本论文首先介绍了不同品种电熔刚玉的生产工艺流程，其次概括了不同产品在各个领域的应用现状，最后简要分析了电熔法目前存在的技术问题。
关键词：电熔刚玉生产工艺熔铸刚玉砖应用引言随着近代工业的高速发展,石油、化工、冶金、航天航空等工业对耐火材料(陶瓷)的技术要求不断提高,其工况要求从原来的高温高强度发展到既要求高温高压,又要求具有高抗震性和高抗蚀性能,因此，制备方法的选择很关键。
主要的制备方法有化学法和电熔法，其中化学法制备的产品具有特别优良的性能，且在生产过程中产品的性能易于控制，但化学法工艺流程较长，分解试剂消耗量大，产品成本较高，因此在普通陶瓷、耐火材料和陶瓷色釉料等领域无法得到广泛应用。
电熔法是通过一步电弧炉熔炼而获得产品，其工艺简单、流程短、产品成本低，但性能次于化学法生产。
然而，相信随着对电熔法的深入研究，产品质量的提升、产品结构的多样化以及在节能方面的突出表现，电熔刚玉将会有很大的发展前景。
1 电熔刚玉生产工艺原理]1[电熔刚玉就是氧化铝在电炉中熔融后冷却固化的产物，其晶体结构为α-Al2O3。
电熔刚玉按品种可分为电熔棕刚玉、电熔亚白刚玉、电熔白刚玉、电熔致密刚玉、和电熔板状刚玉。
它们的性能根据不同的工艺原理也有所不同。
1.1 电熔棕刚玉棕刚玉是用高铝矾土熟料、炭素材料、铁屑三种原料经过配料混匀加入电弧炉中，经过高温熔化和杂质还原后冷却而结晶成的棕褐色熔块。
其主要化学成分是Al2O3，含量为94.5%～97%。
1.1.1 棕刚玉生成原理棕刚玉冶炼是利用铝对氧的亲和力比铁、硅、钛等大的基本原理，可以通过控制还原剂的数量用还原冶炼的方法是铝矾土中的主要杂质还原，被还原的杂质生成硅铁合金并与刚玉熔液分离，从而获得结晶质量符合要求、Al2O3含量大于94.5%的棕刚玉。
用高铝矾土直接冶炼刚玉，从理论上说，只要加入足够的碳，并将温度控制在1800～1900℃，就可能将矾土中除Al2O3和CaO以外其他氧化物还原成金属而分离出去，并保持Al2O3稳定存在。
在还原的金属元素中K、Na和Mg 是以气态形式挥发掉的，而Fe、Si和Ti等金属则多数形成合金下沉，从而达到Al2O3与其他氧化物分离开的目的。
其还原反应如下：3Fe2O3 + C→2Fe 3O4 + CO↑Fe 3O4 + C→3 FeO + CO↑FeO + C→Fe + CO↑SiO2 + Fe +2C→FeSi + 2CO↑TiO2 + 3C→TiC + 2CO↑TiO2 + 2C + 3Fe→Fe3Ti + 2CO↑1.1.2 冶炼棕刚玉用原料（1）高铝矾土一般要求高铝矾土含Al2O3大于76%，Fe2O3小于7.0%，TiO2小于5.5%，CaO+MgO小于1.2%。
高铝矾土的粒度不易过大，也不易过细，一般控制在10～25mm。
（2）炭素材料炭素材料作为冶炼刚玉的还原剂，用来还原高铝矾土中的杂质。
刚玉冶炼常用的炭素材料有石油焦、焦炭、无烟煤等。
对这些材料的化学成分要求见表1.1，其灰分的化学成分见表1.2。
表1.1 炭素材料的化学成分（%）表1.2 焦炭、无烟煤灰分的化学成分（%）作还原剂的炭素材料的有用成分是固定碳，自然是含量越高越好。
挥发分和灰分对刚玉冶炼和产品质量不利，必须控制其含量。
挥发分和水分过多，则在冶炼过程中，会产生一定数量的气体，影响炉况的稳定。
（3）铁屑铁屑又称稀释剂。
因我国高铝矾土中的氧化铁含量较低，在冶炼刚玉的混合料中往往按比例加入一定数量的铁屑。
刚玉冶炼常用铸铁屑。
对铁屑的质量要求是化学成分及粒度。
铁屑的技术条件见表1.3。
表1.3 铁屑的技术条件要求铁屑要尺寸小，输送方便，适合刚玉冶炼。
对铁屑中铝的成分要严格控含量多少而确定的。
高铝矾土中氧化铁含制。
铁屑加入量是根据高铝矾土中SiO2量也影响铁屑用量，氧化铁被还原生成的铁可以减少部分铁屑用量。
1.1.3 冶炼工艺棕刚玉冶炼工艺过程主要分为开炉、熔炼、控制、精炼四阶段。
熔炼约占全部冶炼时间的80%以上，这个阶段使炉料熔化成液态，杂质进行还原，生成硅铁合金并和刚玉熔液分离。
精炼是最后一个阶段，目的是使杂质充分还原，硅铁合金较好的沉淀聚集，炉内气体畅通排出。
冶炼工艺方法分为倾倒法、熔块法和流放法。
倾倒法和熔块法冶炼工艺流程图分别如图1.1和1.2所示。
高铝熟料铁屑无烟煤回炉微粉填充料包衬材料接包铺微粉烘干修补包翻包乏料碎选一级块硅铁合金二级块入半成品库图1.1 倾倒法棕刚玉冶炼工艺流程高铝熟料铁屑无烟煤检选过筛破碎破碎混配料冶炼冷却回乏料破碎擂碎一级块二级块刚玉与硅铁硅铁合金合金混合块转刚玉加工图1.2 熔块法棕刚玉冶炼工艺流程1.2 电熔亚白刚玉近年来，中钢集团洛阳耐火材料研究院等单位，利用我国丰富的高铝矾土，采用还原法冶炼出Al2O3不小于98.5%的灰白色刚玉，俗称亚白刚玉。
1.2．1电熔亚白刚玉原理冶炼亚白刚玉与冶炼棕刚玉不同，冶炼棕刚玉主要将矾土中的SiO2和Fe2O3还原生成Si和Fe分离出去。
而亚白刚玉不但要将SiO2和Fe2O3还原生成Si和Fe 分离出去，还要尽可能将Al2O3以外的其他氧化物，尤其是矾土中的TiO2还原成金属Ti分离出去。
为了将杂质中相对比较稳定、还原温度较高的TiO2还原掉，必须加入过量的碳，这样会导致在冶炼成的刚玉熔块中出现Al4C3，Al4C3是刚玉熔块中有害的杂质。
因为Al4C3遇水或在潮湿的空气中存放会发生水解反应放出甲烷（CH4），从而使刚玉颗粒粉化。
因此在冶炼后期必须进行脱碳处理，以排除Al4C3的生成。
如冶炼后期加入脱碳剂（铁鳞）或吹氧气，使熔体中的碳与脱氧剂反应生成CO气体逸出，从而消除Al4C3的生成。
也可采取向熔体中吹氧措施，使熔体中的碳生成CO或CO2逸出，从而排除碳化物的形成。
还有的在熔炼后期加入高纯硅石粉，也能减少和限制碳化物的生成和刚玉中游离碳的含量，其反应式如下：Al4C3 + 3Fe2O3→2Al2O3 + 6Fe + 3CO↑Al4C3 + 9FeO→2Al2O3 + 9 Fe + 3CO↑2Al4C3 + 9SiO2→4 Al2O3 +9Si + 6 CO↑反应生成的单质铁和硅生成硅铁合金沉于熔液下部与刚玉分离。
1.2.2 冶炼亚白刚玉的原材料要求冶炼亚白刚玉对原材料的要求比棕刚玉严格。
特别是对高铝矾土熟料要求高，不但要求Al2O3含量高，而难以还原的氧化物含量要尽可能低，否者难以达到指标要求，具体要求见表1.4、1.5。
表1.4 高铝矾土的指标要求表1.5 炭素材料的要求指标注：澄清剂—铁屑要求：Fe≥90%；脱碳剂—铁鳞要求：FeO+Fe2O3＞90%。
1.2.3 亚白刚玉冶炼工艺亚白刚玉（Al2O3≥98%和Al2O3≥98.5%）的冶炼过程与棕刚玉的冶炼过程不同。
其特点是中期配加过量碳还原，后期为精炼澄清期配加脱碳剂进行脱碳处理。
即前、中期为还原熔炼期，后期为氧化精炼期。
吹氧脱碳是比较有效的方法，不会带入任何杂质。
但需要增设吹氧装置和吹氧管（枪）。
加脱碳剂的量是根据还原熔炼期结束后的沾棍颜色来判断的，并根据反应的剧烈程度来控制加脱碳剂（铁鳞）的快慢。
一般铁鳞可分若干次加入。
亚白刚玉的生产工艺流程如图1.3所示。
高铝矾土炭素材料铁屑破碎过筛过筛配料添加剂冶炼修炉冷却出炉分级二级品一级品硅铁破碎制粒磁选精筛酸洗水洗煅烧检验烘干磁选包装入库精筛精筛检验检验包装入库包装入库图1.3 亚白刚玉生产工艺流程采用酸洗处理法，可消除机械加工后残余的物质，从而提高Al2O3含量，降低Fe2O3的含量。
采用高温氧化法的热处理，游离碳可以与刚玉分离，碳化物也能被氧化掉。
1.3 电熔白刚玉电熔白刚玉是以工业氧化铝粉为原料，在电弧炉中熔融后冷却再结晶而成的白色熔块，主要化学成分为Al2O3，含量在99%以上，杂质含量很少。
1.3.1 白刚玉生成原理白刚玉的冶炼过程，基本上是工业氧化铝粉熔化再结晶的过程，不存在还原过程。
工业氧化铝含Al2O398.5%以上，还有少量的Na2O、SiO2和微量的Fe2O3等杂质。
电熔处理虽有一定净化提纯作用，但还不能将其完全排除。
其中Na2O与Al2O3在熔融状态中生成β- Al2O3（Na2O•11 Al2O3），生成量随着Na2O含量的增加而增大。
由于β- Al2O3的熔点低，密度小，因此熔块冷却结晶时，偏析于熔块的上中部，虽然通过碎选可以剔除，但仍会有少量留在刚玉熔体中，严重影响白刚玉熔块的耐火性能。
因此对工业氧化铝中的Na2O含量必须严格控制。
为了消除或减弱Na2O的危害性，加入石英砂或者氟化铝（AlF3）。
前者使β- Al2O3成为霞石，后者促进Na2O挥发。
1.3.2 冶炼工艺过程白刚玉的冶炼工艺过程与棕刚玉的基本相同，亦分为开炉、熔炼、控制、精炼四阶段。
其冶炼工艺方法与棕刚玉的类似，分为倾倒法、熔块法和流放法。
一般棕刚玉的冶炼方法比较简单。
图1.4为熔块法冶炼白刚玉工艺流程。
工业氧化铝粉氧化铝粉回收冶炼冷却破碎β- Al2O3碎选二级块一级块交库交库交库图1.4 熔块法冶炼白刚玉工艺流程1.4 电熔致密刚玉为了适应冶金技术发展对耐火材料质量和品种的要求，利用工业氧化铝做原料，电熔出致密刚玉。
这种刚玉块的外观呈浅灰色，纯度高，气孔率低，密度大。
用它替代进口产品制取铁钩浇注料，在上海宝钢大型高炉上使用，获得了显著的效果。
将工业氧化铝粉与添加剂按比例配料混合，加入到倾倒式电弧炉内，采用氧化法进行充分熔融。
在有碳存在的条件下，从氧化物标准自由能与温度的关系可知，1000℃以上的Na2O、K2O可以被还原成碱金属蒸气（Na、K）排出。
其反应式如下：Na2O + C→2Na + CO↑K2O + C→2K + CO↑氧化法有利于排除熔液中残留的气体和炭素。
如果熔炼操作技术和精炼时间不合理，则可能使Al2O3过还原，生成铝碳化合物，含铝碳化合物的刚玉，遇水气或水便发生粉化，与酸作用发生酸解，煅烧时会粉化，制成的浇注料、捣打料在烘烤时会开裂。
要在刚玉熔炼中减少或防止Al2O3过还原，在工业氧化铝熔炼时，加入少量SiO2可促使Na2O挥发，同时脱除多余的碳，其反应式为：SiO2 + C→SiO↑+CO↑SiO +C→Si↑+ CO↑因此只有掌握好熔炼致密刚玉操作技术、精炼程度，以及使K、Na碱金属蒸气完全排除，才能获得致密的电熔刚玉。
