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电熔锆刚玉砖

发布时间:2017/10/31 15:37:25 点击率:

关于电熔锆刚玉砖使用时产生气泡的研究,几乎有一致结论:电熔锆刚玉砖内产生气体是玻璃相渗析的推动力,而玻璃相渗出又在界面产生气泡。
产生气泡的原因一般认为有两个,一是在电熔锆刚玉砖中含有碳、碳化物、硫和硫化物等杂质,在使用过程中由于氧扩散到电熔锆刚玉砖中与这些杂质反应,放出CO2,SO2,N2等,并证实在有氧的条件下这种过程才能产生。给出的杂质反应温度是:硫化物与氧反应温度为200℃碳化物与氧反应的温度从400℃开始,氮化物反应温度,800℃以上。产生气泡的另一个原因是由于溶池中玻璃液与电熔锆刚玉砖间的电池反应。

电熔锆刚玉砖


电池电动势是由玻璃液与电熔锆刚玉砖之间碱含量不同而引起的,含碱量比较高的Na+向电熔锆刚玉砖扩散,与电熔锆刚玉砖中Na+趋于平衡,使玻璃液与电熔锆刚玉砖界面处形成氧过量的不平衡状态,不平衡状态下的氧形成气泡,一旦达到平衡则气泡产生即停止。
上述研究结果说明,杂质与氧反应产生气泡是玻璃相渗析的推动力。那么减少组成中杂质含量将是解决问题的根本方法。值得注意的是原料中不可能没有一点杂质,尤其对33#电熔锆刚玉砖而言,那么对这种情况就应注重研究如何减缓乃至避免这类气泡产生,实测玻璃相渗析温度低为1030℃,高为1470℃,而杂质氧化反应温度低为200℃,高也只有800℃,可见氧化反应在前,玻璃相渗析在后。因而氧向电熔锆刚玉砖中的扩散就成为这类气泡产生的决定因素。
氧向电熔锆刚玉砖中扩散通道可以是电熔锆刚玉砖的裂纹、气孔(尤其是连通气孔,也可以是电熔锆刚玉砖中的玻璃相,显见前者的扩散速度远远大于后者。由于电池反应在电熔锆刚玉砖中和玻璃液界面产生的气泡,不可能是玻璃相渗析的推动力,它是玻璃液对电熔锆刚玉砖侵蚀的结果。气泡量的多少和产生速度,取决于Na+的不平衡程度和Na+的扩散速度。Na+的浓度差会逐渐减小,所以这类气泡产生的关键是Na+的扩散速度,而Na+的扩散速度又取决于扩散通道和阻力大小。
由上述分析可知,两种气泡产生的实质是氧和的Na+扩散,一切提高氧、扩散阻力的措施都是有效的。措施之一是提高电熔锆刚玉砖表层的致密性,以增大氧的扩散阻力,之所以有优良性能其表层的特殊结构也是重要原因;措施之二是研究和改进玻璃相在电熔锆刚玉砖中的分布与晶相间的赋存状态,使玻璃相在表层分布尽量少,且能均匀分布于晶间而不连通,这种分布无论对氧或的扩散都将增大阻力;三是提高玻璃相粘度因为扩散速度是粘度的函数这将增大Na+的扩散阻力。
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