我們已知的含鋯礦物約有50余種,其中常見的有20余種,,在工業(yè)用鋯礦物原料中,,使用的主要是鋯英石、斜鋯石,、含鉿鋯石和異性石等,。隨著科技的發(fā)展,人們又通過使用各種加工手段提取或合成了鋯的氧化物和復(fù)合氧化物,,并將它們應(yīng)用到了各個(gè)領(lǐng)域,。其中,這些含鋯原料在耐火材料中的應(yīng)用很廣泛,,也很重要,。
含鋯原料在耐火材料行業(yè)得到較廣泛的應(yīng)用,這主要是因?yàn)楹喣突鸩牧贤ǔ>哂休^高的熔融溫度,、較強(qiáng)的化學(xué)穩(wěn)定性,,對(duì)金屬熔體、爐渣,、或玻璃液的耐侵蝕性很好,,并且有良好的抗熱震性,故而可很好地用作玻璃窯用耐火材料,、冶金工業(yè)用耐火材料,、水泥窯用耐火材料、陶瓷和耐火材料,、窯爐用耐火材料以及其它工業(yè)窯爐用耐火材料等,。
含鋯的耐火材料主要用在玻璃熔窯的熔化部、上部結(jié)構(gòu),、側(cè)墻,、流液洞等部位。主要品種有:致密鋯英石磚,、熔鑄鋯剛玉磚,、鋯莫來石熔鑄磚、再結(jié)合型AZS磚等,。
應(yīng)用含鋯原料制作的耐火材料在冶金工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛,,按材質(zhì)可分為:鋯英石質(zhì)制品、氧化鋯質(zhì)制品、鋁鋯碳質(zhì)制品,、鋯碳質(zhì)制品,、鋯酸鈣質(zhì)制品,、硼化鋯質(zhì)制品,、氧化鋯改性耐火材料等。
鋯英石制品具有耐高溫,、抗酸性渣好,、侵蝕小、粘渣輕微,、熱膨脹系數(shù)小,、熱震穩(wěn)定性好等特點(diǎn),可較好的用作盛鋼桶內(nèi)襯,,可砌筑在鋼水直接沖擊的部位,、渣線部位、水口周圍等關(guān)鍵部位,。還可用作盛鋼桶水口,,中間包水口、座磚等,。
制作鋯英石質(zhì)制品的主原料是鋯英石精礦,,并可根據(jù)需要適當(dāng)加入些結(jié)合粘土、葉蠟石,、氧化鉻,、氧化鋯等。通常情況下,,由于鋯英石顆粒的粒徑較小,,不太適合直接用來制磚,這就需要將鋯英石原料和部分結(jié)合粘土經(jīng)混練,、半干壓成型,、制成荒坯,經(jīng)干燥后在不高于1550℃的溫度下煅燒,,再經(jīng)破碎,,可得到較大粒徑的熟料顆粒,再用來配料,、制磚,。
氧化鋯質(zhì)制品品種繁多,成型方法也有很多種,,如:泥漿澆注法,、熱壓注法、機(jī)壓法、等靜壓法等,,所用原料為各種粒度的鋯英石和多種氧化鋯原料(成型方法不同,,對(duì)原料粒度有不同的要求),包括斜鋯石及各種純度的穩(wěn)定,、半穩(wěn)定或單斜氧化鋯,。因用途不同,各種制品的性能指標(biāo)也有較大不同,,但主要還是利用了氧化鋯質(zhì)制品所特有的耐高溫,、耐侵蝕、抗沖刷的性能,。
鋁鋯碳質(zhì)制品是在鋁碳質(zhì)制品的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的,,主要可用作鋼包(或中間包)滑動(dòng)水口磚、長(zhǎng)水口,、塞棒,、浸入式水口等,同相應(yīng)的鋁碳材質(zhì)相比,,產(chǎn)品具有更好的抗氧化性,、熱震穩(wěn)定性和抗沖刷性及更高的強(qiáng)度,故使用壽命也較長(zhǎng),。
在冶金行業(yè)中常用的剛玉質(zhì),、高鋁質(zhì)、鎂鈣質(zhì),、鋁鎂質(zhì),、鎂鉻質(zhì)、鎂碳質(zhì)等耐火材料中添加一定量的氧化鋯,,可以改善這些材料的化學(xué)穩(wěn)定性,、熱震穩(wěn)定性以及強(qiáng)度等指標(biāo)。
在這些材料中,,氧化鋯通常是以鋯英砂,、氧化鋯的方式引入。具體的生產(chǎn)工藝通常和原來未進(jìn)行改性時(shí)相同或稍有變動(dòng),。
總的來說,,含鋯原料因其出色的性能,現(xiàn)已在耐火材料領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用,,而且其應(yīng)用范圍也將會(huì)越來越廣,。