锆莫来石砖
锆莫来石砖(Zirconia Mullite Brick)是在 Al₂O₃-SiO₂ 莫来石体系中引入氧化锆(ZrO₂)制成的复合耐火材料,微观结构中 ZrO₂ 晶体均匀分布于莫来石基质中,形成"海岛结构",兼具锆系材料的高抗侵蚀性与莫来石的优良热震稳定性。
- ◆ 耐火极限高
- ◆ 高温荷软高
- ◆ 抗渣侵蚀强
- ◆ 热震稳定性
产品优势
一、产品描述
牌号体系:按 ZrO₂ 含量分为 ZM-6 / ZM-12 / ZM-20 / ZM-30(ZM = "锆莫"拼音首字母,数字为 ZrO₂ 质量分数)。另有 ZM-17、ZM-25、ZM-32、ZM-35、ZM-45 等细分牌号
工艺分类
烧结锆莫来石砖:以锆英石 + 高铝矾土(或电熔锆刚玉 + 优质高铝矾土)为原料,1500~1700℃ 烧成
电熔锆莫来石砖:电弧炉 1800~1900℃ 熔铸,结晶更完整、致密度更高、抗侵蚀性更好,成本也更高
常用 ZrO₂ 范围:6%~30%,性价比最优区间 15%~25%
体积密度:2.75~3.40 g/cm³
典型化学组成(ZM-30):Al₂O₃ ≥47%、ZrO₂ ≥30%、SiO₂ ≤20%、Fe₂O₃ ≤0.3%
二、产品优势
抗热震性优异——ZrO₂ 的相变增韧效应(马氏体相变吸收能量、阻止裂纹扩展)打破传统莫来石砖的脆性瓶颈;热膨胀系数低至 (4.1~6.3)×10⁻⁶ ℃⁻¹,1100℃ 水冷循环 ≥20~25 次
抗碱蒸气腐蚀突出——对 Na₂O、K₂O 碱蒸气侵蚀抵抗能力强(Na₂O 侵蚀量 ≤1.5%),适用于全氧燃烧、高碱配合料等苛刻工况,明显优于硅砖和普通莫来石砖
抗玻璃液侵蚀强——ZrO₂ 化学惰性高,抗玻璃液、酸碱熔渣侵蚀;不含玻璃相,不污染玻璃液
荷重软化温度高——0.2MPa 荷软温度 T0.6 ≥1650~1700℃,长期使用温度 1600℃,短期耐 1800℃
高温强度大——常温耐压 80~120MPa,1400℃ 高温抗折强度 ≥12~15MPa(ZrO₂ 含量约 23.7% 时高温抗折强度出现峰值)
结构致密——显气孔率 ≤16%~18%,阻断熔体渗透;重烧线变化(1500℃×2h)仅 ±0.3%,高温体积稳定
导热系数低——800℃ 时 ≤2.1~2.19 W/(m·K),优于多数重质砖,有助于降低窑体热损失
耐磨性好——晶体结构致密,适用于冶金加热炉、均热炉、电石炉出料口等受冲刷磨损部位
三、理化指标
项目 | ZM-6 | ZM-12 | ZM-20 | ZM-30 |
|---|---|---|---|---|
ZrO₂(%) ≥ | 6 | 12 | 20 | 30 |
Al₂O₃(%) ≥ | 65 | 60 | 58(部分厂家 55) | 48(部分厂家 50) |
Fe₂O₃(%) ≤ | 0.2 | 0.2 | 0.2 | 0.2 |
体积密度(g/cm³) ≥ | 2.8 | 2.9 | 3.1 | 3.3 |
显气孔率(%) ≤ | 17 | 17 | 17 | 17 |
常温耐压强度(MPa) ≥ | 80 | 80~85 | 85~90 | 100 |
荷重软化温度 T0.6(0.2MPa,℃) ≥ | 1680 | 1680 | 1680 | 1680 |
项目 | 典型值 |
|---|---|
耐火度(℃) | 1800~1850 |
长期使用温度(℃) | ≤1600(大碹/胸墙部位 ≤1620) |
重烧线变化(1500℃×2h,%) | ±0.3 |
热膨胀系数(20~1000℃,℃⁻¹) | (4.1~6.3)×10⁻⁶ |
导热系数(800℃,W/(m·K)) | ≤2.1~2.19 |
热震稳定性(1100℃水冷,次) | ≥20~25 |
高温抗折强度(1400℃,MPa) | ≥12~15 |
项目 | KR-ZM45 | KR-ZM35 |
|---|---|---|
ZrO₂(%) | 45~48 | 35~38 |
Al₂O₃(%) | 40~43 | 50~53 |
体积密度(g/cm³) | 3.2~3.4 | 3.0~3.2 |
显气孔率(%) | ≤16 | ≤18 |
常温耐压强度(MPa) | ≥120 | ≥100 |
高温抗折强度(1400℃,MPa) | ≥15 | ≥12 |
说明:锆莫来石砖目前无统一的国家强制标准,各厂家牌号命名与指标口径差异较大(如 ZM-20 的 Al₂O₃ 有标 55%、58%、78% 三种)。采购时须以厂家检测报告为准,并在合同中写明 ZrO₂ 含量、Al₂O₃ 含量、体积密度、显气孔率、荷软温度五项。
四、产品应用
工况 | 推荐 ZrO₂ 含量 |
|---|---|
一般高温、需抗热震 | ZM-6 / ZM-12 |
强碱蒸气、玻璃液侵蚀(主流性价比区间) | ZM-20(ZrO₂ 15%~25%) |
超强侵蚀、直接接触玻璃液关键部位 | ZM-30 及以上,或电熔型 |
注意:ZrO₂ 并非越高越好——含量升高提升抗侵蚀性,但可能降低抗热震性,15%~25% 通常为性价比最优区间。
玻璃工业(核心领域,约占 60%)
浮法/日用/光伏玻璃熔窑:大碹(拱顶)、胸墙、小炉碹顶、火焰空间、卡脖吊墙
熔化部池壁低温段、炉底铺面、流液洞、澄清部、观察孔砖、热电偶孔、烧嘴砖
蓄热室:碹砖、墙砖上部、格子砖上部(镁砖与硅砖之间的过渡砖)
料道砖、盖板、成型部件、铺底砖
冶金钢铁:各类加热炉、均热炉、电石炉出料口;连铸用铝锆碳(Al-Zr-C)滑板、定径水口、长水口;钢包与中间包关键部位;轧钢加热炉炉底及出钢槽
水泥建材:回转窑过渡带与烧成带、陶瓷辊道窑窑具承烧板
石化/环保:催化裂化装置、气化炉、垃圾焚烧炉燃烧室、危废回转窑(耐腐蚀抗热震,寿命提升 2~3 倍)
特种领域:军工、科研、高熔点金属熔炼、激光晶体、石英玻璃、电子工业超高温窑炉
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