Elektrisch geschmolzene feuerfeste Materialien werden hergestellt, indem eine genau vorbereitete Mischung in einem Elektrolichtbogenofen geschmolzen und anschließend in eine Sandform gegossen wird. Anschließend wird der Barren wärmebehandelt und anschließend mechanisch bearbeitet. Durch den Schmelzprozess können vollständig grobe Kristalle und eine dichte Struktur erhalten werden. Im Vergleich zu gesinterten feuerfesten Materialien weist es die Eigenschaften einer dichten Struktur, geringer Porosität, hoher Volumendichte, hoher mechanischer Festigkeit und struktureller Festigkeit bei hohen Temperaturen sowie einer starken Beständigkeit gegen Glasflüssigkeitserosion auf. Zu den wichtigsten Sorten, die derzeit hergestellt werden, gehören: feuerfeste Schmelzmullitsteine,geschmolzene Zirkonkorundsteine, geschmolzene Chrom-Zirkonium-Korund-Steine, Quarzglas-Steine, geschmolzene Korund-Steine usw.
1. Schmelzmullitsteine
Schmelzmullitsteine verwenden Bauxit mit hohem Aluminiumoxidgehalt als Rohmaterial, und verschiedene Bauxite werden in der Zusammensetzung von Mullit formuliert (3Al2O3·2SiO2, die Massenanteile sind: Al2O3 72 %, SiO2 28 %). Es wird bei etwa 2300 Grad geschmolzen, bei 1850 Grad in eine Sandform gegossen und dann geglüht, um Spannungen zu beseitigen. Die Hauptkristallphasen sind Mullit und Korund, und die Glasphase ist zwischen den Kristallphasen eingefüllt. Seine Beständigkeit gegen Glasflüssigkeitserosion ist höher als die von gesinterten feuerfesten Materialien, aber nicht so gut wie die anderer geschmolzener feuerfester Materialien. Durch die Zugabe einer kleinen Menge (7 % bis 8,5 %) Zirkoniumdioxid können die Mullitkristalle kleiner und die Ziegelstruktur dichter werden. Der Mullitanteil erhöht sich auf 60–70 %, was den Gehalt der Glasphase relativ verringert und die Risse im Produkt verringert. Schmelzmullitsteine wurden grundsätzlich durch Schmelzzirkoniumsteine ersetzt.
2. Geschmolzener Zirkonkorundstein
Feuerfeste Steine aus geschmolzenem Zirkonkorund werden als AZS-Steine bezeichnet. Je nach Gehalt an ZrO2 wird es in drei Stufen eingeteilt. Die entsprechenden Qualitäten sind: AZS-33 (enthält 33 % ZrO2), AZS~36 (enthält 36 % ZrO2) und AZS-41 (enthält 41 % ZrO2).
Je nach den unterschiedlichen Atmosphären beim Schmelzen gibt es zwei Arten: Reduktionsschmelzverfahren und Oxidationsschmelzverfahren. Derzeit wird hauptsächlich die Oxidationsmethode verwendet. Durch das oxidative Schmelzverfahren kann die durch Graphitelektroden in der geschmolzenen Flüssigkeit verursachte Verschmutzung beseitigt werden. Es hat einen niedrigen Kohlenstoffgehalt ({{0}}.005 %~0,02 %), kann den Blasengehalt im Glas reduzieren und die Qualität der Glasflüssigkeit verbessern.
3. Schmelzkorundstein
Geschmolzene Korundsteine werden aus hochreinem Aluminiumoxid als Rohmaterial hergestellt, mit einer kleinen Menge Soda versetzt und bei 2000 bis 2200 Grad geschmolzen. Der Produktionsprozess ähnelt dem von Produkten mit hohem Aluminiumgehalt. Es gibt Schmelzkorundsteine, Schmelzkorundfeuerfeste Steine, Schmelzkorundsteine usw. Schmelzkorundsteine eignen sich vor allem zum Schmelzen von Borosilikatglas, Opalglas und sulfathaltigen Schmelzen. Die Zusammensetzung geschmolzener Korundsteine enthält nur eine geringe Menge Glasphase, die bei der Verwendung nicht austritt und die Glasflüssigkeit weniger verschmutzt. Direkter Kontakt mit der Glasflüssigkeit führt zu keiner Verfärbung der Glasflüssigkeit und weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf. Es ist die ideale Wahl zum Glasschmelzen. Ideales Material für die Wände des Ofenkühlabschnitts, den Ofenboden und die Rinnen von Floatglas-Schmelzöfen. Schmelzkorundsteine eignen sich für die obere Struktur des Ofenarbeitsbeckens und die Verbrennungsöffnung an der Rückseite der Schmelzzone sowie die angrenzenden Brustwände, kleinen Ofenebenen und andere Teile.
4. Geschmolzener Chrom-Zirkonium-Korundstein
Fügen Sie 10 % bis 30 % Cr2O3 in AZS-33-Steine ein und verwenden Sie das schwundfreie Hohlraumgussverfahren, um feuerfeste Steine aus geschmolzenem Chrom-Zirkonium-Korund herzustellen. Die Schale und das Innere des Ziegels sind dunkelgrün. Der Ziegel enthält 4,5 % Lunker und keine verbundenen Poren. Durch die Bildung einer festen Aluminium-Chrom-Spinell-Lösung wird die Viskosität der Glasphase erhöht und die Beständigkeit gegen Glasflüssigkeitserosion erheblich verbessert. Sie ist 3,4-mal so hoch wie bei verschmolzenen AZS-33-Steinen und 2,6-mal so hoch wie bei verschmolzenen AZS-41-Steinen.
5. Quarzglassteine
Der Herstellungsprozess von feuerfesten Quarzglassteinen ist der gleiche wie der von Quarzglas. Verwenden Sie als Rohmaterial hochreinen Quarzsand (SiO2-Gehalt über 99,5 %), fügen Sie eine kleine Menge Na20 als Mineralisierungsmittel hinzu und schmelzen Sie ihn in einem Graphit-Widerstandsofen (1750–1800 Grad). Nach dem Schmelzen wird das gesamte geschmolzene Material schnell entnommen, zu Ziegeln gerollt und nach dem Abkühlen an der Luft mechanisch verarbeitet. Der Wärmeausdehnungskoeffizient ist extrem klein und die Temperaturwechselbeständigkeit ist gut. Die Flüssigkeitsbeständigkeit von Borglas ist stark korrosiv, sie ist jedoch nicht beständig gegen Natron-Kalk-Silikat-Glasflüssigkeit.
6. Zirkonsteine
Der Hauptbestandteil von Zirkonsteinprodukten ist ZrO2·SiO2. Zirkon zerfällt beim Erhitzen auf 1680 Grad in ZrO2 und SiO2. Flüssigglas aus Zirkonprodukten weist eine gute Korrosionsbeständigkeit auf, und schmelzgegossene feuerfeste Steine und gebrannte Steine der Aluminium-Zirkonium-Silizium-Serie (AZS) weisen eine gute Beständigkeit gegen Glasflüssigkeitserosion auf und können für die Tankwand und die obere Struktur von Glasschmelzöfen verwendet werden. Zirkonsteine verfügen über hervorragende Eigenschaften wie hohe Temperaturbeständigkeit, gute Temperaturwechselbeständigkeit und Beständigkeit gegen Glasflüssigkeitserosion.
