鋯英石磚是以天然鋯英石砂(ZrSiO4)為原料制得的耐火磚。它屬于酸性耐火磚，其抗渣性強，熱膨脹率較小，導熱系數隨溫度升高而降低，荷重軟化點高，耐磨強度大，耐熱震性好。已成為各種領域中的重要耐火磚。

鋯英石磚有單一鋯英石燒制成的鋯英石磚，還有以鋯英石為主要原料，加入適當的燒結劑(最常用的是耐火粘土)制成的鋯質磚。為了改善鋯英石磚的性能，還有加入其它成分(如高鋁礬土、電熔剛玉或氧化鉻等等的特殊鋯英石磚。

一、鋯英石原料的性質

鋯英石(ZrSiO4)的理論組成為ZrO2 67.2%，SiO2 32.8%。經常含有0.5%～3.0 HfO2，0～2%ThO2和微量稀土氧化物，因而帶有微量的放射性。它主要是由酸性火成巖風化后，其母巖中的鋯英石隨著獨居石，鈦鐵礦，金紅石及石榴石等沖積至河床或海岸形成的沉積礦床。

鋯英石是化學惰性物質，與酸(除HF外)、堿和一些熔融金屬都不發生作用。純ZrSiO4的耐火度在2000℃以上，若有雜質存在，會隨雜質含量增加、耐火度相應降低。鋯英石在高溫下會發生分解。由于鋯英石的純度、研究方法和試驗條件的不同。許多研究所得的分解溫度極不相同，其范圍為1540～2000℃，而且隨著溫度的升高，分解愈加劇烈。分解產物為單斜型ZrO2和非品質SiO2。影響鋯英石分解的因素有原料中雜質、粒度、加熱溫度、最高溫度下的保溫時間、爐內氣氛、加熱速度和冷卻速度等。雜質中特別是與SiO4反應性強的(如Na2O、K2O、MgO、CaO、CrO、BeO、B2O3等)氧化物能顯著促進鋯英石的分解。所以在生產中必須注意原料的選擇。

鋯英石的燒結較困難。在高溫下靠固相擴散作用，其速度非常緩慢，難于充分燒結。加入某些氧化物可促進其燒結。國外研究了28種氧化物對鋯英石在1500℃燒結的影響表明，能促進其燒結而又不促進其分解的氧化物有：Cu2O、CuO、BeO、CeO、TiO2、P2O5、Fe2O3、NiO等八種。

二、鋯英石磚的生產工藝

生產鋯英石磚可以采用半干法、泥漿澆注法或擠壓法等方法成型。由于鋯英石原料本身無塑性并在高溫下分解，所以在生產中對結合劑、粒度配合和燒成條件等方面必須采取與其相適應的工藝措施。通常，工業用的鋯英石原料為砂粒狀，粒度約為0.1～0.2mm，不能直接用來制耐火磚。為了便于調整耐火磚的顆粒組成和減少燒成收縮，一般采用兩段的生產方法，即將鋯英石砂和細粉預先制成團塊，在低于鋯英石分解溫度下煅燒后，再將團塊粉碎至適當粒度使用。生產鋯英石磚時，將燒塊用顎式破碎機破碎，再用滾式粉碎機粉碎。已粉碎的鋯英石經磁選除鐵，然后篩分成大于0.5mm和小于0.5mm的顆粒。小于0.5mm的顆粒可在振動磨中再細磨成＜0.088mm的細粉。

為了使耐火磚磚坯達到足夠的密度，必須選擇適宜的顆粒組成。

磚坯要有足夠的強度，需加入有機結合劑，采用半千法成型。由于鋯石英本身燒結性差，而過高溫度燒成，又會引起顯著分解。因此，磚坯在燒成時要特別注意，通常以1550～1660℃溫度燒成。

鋯英石磚在使用時，由于耐火度高，受熔渣的化學侵蝕不易溶解，但熔渣可通過氣孔向磚內部侵透，同時與分解了的鋯英石粒子發生反應，形成變質層，使磚組織崩坯。為提高鋯英石磚的使用效果，必須降低其熔渣的侵透性。改進方法有：

(1)通過調整顆粒組成和改變成型方法來制取氣孔率和透氣性低的耐火磚。不過用此方法制成的耐火磚，難免會使其耐熱震性降低。

(2)向耐火磚內加入某些物質、提高磚與熔渣作用生成物的粘性。在實際生產中，可向鋯英石料中加入高鋁礬土或電熔氧化鋁制成鋯鋁磚，以提高耐火磚的抗侵透性。但加入量不能過多，若Al2O3超過20%時，由于被熔渣溶解的溶解度增加，會使耐火磚的抗渣性變壞。

由于鋯英石可塑性和燒結性都較差，可向磚料中加入粘土，能大大改善成型過程，提高干燥和燒成后耐火磚的密度，以及降低燒成溫度。這樣即是以鋯英石作為抗侵蝕的瘠化料，用粘土作結合劑燒結而制得的鋯質磚。

三、鋯英石磚的性質及應用

鋯英石磚的耐火度和荷重軟化點均較高，熱膨脹率小，其顯著特點是使用時抗侵蝕性強，特別是對酸性渣和玻璃液具有較高的抵抗性，因而在建材工業廣泛用于玻璃熔窯與玻璃液直接接觸之處和上部結構。玻璃窯用致密鋯英石磚按其理化指標可分為高級致密型ZS—G和致密型ZS—Z二種牌號，其理化指標見下圖所示。

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