純鋯英石耐火磚是以鋯英石為主晶相的耐火磚，簡(jiǎn)稱(chēng)鋯英石耐火磚，是含鋯質(zhì)耐火材料的重要品種之一。
1 ?純鋯英石耐火磚的生產(chǎn)
A 原料的處理
鋯英石耐火磚的原料是精選的鋯英石礦砂，簡(jiǎn)稱(chēng)鋯砂。其中含鋯英石約90％。
鋯英石精礦砂粒度很細(xì)，而且單一，一般為0.1～0.2mm，不宜直接制磚。
欲制成有粗顆粒的純鋯英石磚，為便于調(diào)整磚的粒度組成，并減少燒成收縮，通常，要對(duì)精礦砂預(yù)先煅燒或高溫熔融制成鋯英石熟料團(tuán)塊。煅燒熟料時(shí)首先將精礦砂的一部分磨成細(xì)粉，與另一部分精礦砂混合，用暫時(shí)性有機(jī)結(jié)合劑黏結(jié)制成料球或荒坯，在1500～1700℃(低于鋯英石分解溫度)下煅燒成密實(shí)的團(tuán)塊。若存在堿金屬氧化物或MgO、CaO等礦化劑，則也可在℃以上的較低溫度下煅燒。鋯英石砂在煅燒時(shí)從900℃開(kāi)始產(chǎn)生收縮，約到1350℃收縮趨于停止，此后反而有所膨脹，在17000C以后又急劇收縮。鋯英石精礦砂團(tuán)塊經(jīng)煅燒后致密性提高，體積密度可達(dá)3.5g/cm3以上。
若以細(xì)粉料生產(chǎn)純锫英石磚，則可直接將精礦砂在1450℃下煅燒，經(jīng)急冷使其疏松，然后再磨細(xì)。
生產(chǎn)純鋯英石磚宜采用暫時(shí)性的結(jié)合劑，如亞硫酸鹽紙漿廢液、糊精和木質(zhì)素等。也可用乙基硅酸鹽、烷基酸鈣和磷酸以及水玻璃等。若用可塑耐火黏土作結(jié)合劑，磚便于成型和燒結(jié)，但往往會(huì)引起磚耐火度和體積穩(wěn)定性的降低。特別是當(dāng)配料中加入的黏土量較高時(shí)，影響尤為顯著。
為促進(jìn)純鋯英石磚的燒結(jié)，在配料中常加入少量CaO或Ca(OH)2，MgO或MgF2以及其他礦化劑。這種外加劑在高溫下促使ZrO2·SiO2分解，并與ZrO2形成ZrO2固溶體和進(jìn)入玻璃相中，從而促進(jìn)燒結(jié)。
用純鋯英石配料時(shí)，為保證耐火磚有良好的性質(zhì)及精確的形狀，其顆粒粒度，結(jié)合劑和外加劑的數(shù)量等都必須精確配合。對(duì)含有各級(jí)粗顆粒的磚，需多級(jí)顆粒配料，細(xì)粉的比表面積和含量應(yīng)比普通耐火磚高，以利于制成致密的坯體和便于燒結(jié)。
若坯體完全由細(xì)顆粒組成，細(xì)粉的最大粒度通常為以下，其中數(shù)微米級(jí)者應(yīng)占多數(shù)。成型時(shí)，根據(jù)對(duì)耐火磚密度的要求，普通磚一般以擠泥法和干壓法成型；致密者多用泥漿澆注法；高致密者，常用泥漿澆注和等靜壓法。配料中各種組成應(yīng)與成型方法相對(duì)應(yīng)。這種純鋯英石磚必須在較高的溫度下燒成。高致密的磚需更高的溫度，根據(jù)壞體中細(xì)粉的性質(zhì)、含量和礦化劑的種類(lèi)與數(shù)量.最高燒成溫度一般在1700℃左右，應(yīng)控制在使坯體燒結(jié)而不發(fā)生顯著變形的溫度下，并與保溫時(shí)間相對(duì)應(yīng)。
2 ?純鋯英石磚的性質(zhì)和應(yīng)用
A 耐火磚的性質(zhì)
純鋯英石磚中ZrO2含量為65％左右，幾乎全部由鋯英石晶體組成，只有極少量玻璃相和游離ZrO2。真密度為4.55g/cm3左右，最高達(dá)4.62g/cm3，普通磚體積密度為3.6—3.8g/cm3，顯氣孔率大于13％；致密者體積密度為3.8—4.0g／cm3，顯氣孔率為5％左右；高致密性耐火磚，體積密度大于4.1g/cm3，顯氣孔率小于1.0％。
由于此種耐火磚幾乎全由鋯英石晶體組成，其中所含的極少量玻璃相，在高溫下黏度也很高，故耐火度很高，大于1825℃。磚的常溫耐壓強(qiáng)度為100～430MPa，抗彎強(qiáng)度達(dá)17.6—.3MPa，荷重軟化溫度在1650℃以上，并隨其中的助熔性礦化劑減少和燒成溫度提高而增加，高者可達(dá)1750℃。因而，它是一種在高溫下抵抗熱重負(fù)荷共同作用的優(yōu)良而耐磨性較好的耐火磚。
由于鋯英石的熱膨脹性較低，磚又經(jīng)高溫?zé)?，故磚的體積穩(wěn)定性較高。由室溫到1400℃，熱膨脹率僅為0.5％。1500℃下2h重?zé)瑲埓媸湛s僅為0.04％～0.20％。有的磚經(jīng)1650℃重?zé)裏o(wú)任何殘存收縮。高致密性的鋯英石磚，當(dāng)其中無(wú)粗顆粒時(shí)，抗熱震性較差。在使用時(shí)必須緩慢加熱或冷卻。當(dāng)耐火磚由多級(jí)顆粒構(gòu)成時(shí)，其抗熱震性會(huì)顯著提高。
此種耐火磚不易受金屬液和熔渣的潤(rùn)濕與侵蝕，特別是不易受鋁及其合金潤(rùn)濕。故具有良好的耐熔渣、金屬液和玻璃液侵蝕的性能。高致密的磚更是如此。例如受堿性熔渣侵蝕的程度只相當(dāng)于莫來(lái)石磚的1／3。
B 耐火磚的應(yīng)用
鋯英石磚可用作連續(xù)鑄鋼用鋼包中的內(nèi)襯以及其他受熔渣侵蝕極嚴(yán)重的部位，也可用作銅、鋁冶煉爐的鑄口等。另外，還可用于玻璃熔窯與玻璃液直接接觸之處和上部結(jié)構(gòu)以及用作電熔鋯剛玉磚與硅磚之間的隔離磚。
