一 熔化工藝
       1.AZS原料
       AZS用原料有四種：氧化鋁、鋯英砂、氧化鋯、純堿。
       1）氧化鋁的引入一般選用工業(yè)氧化鋁，生產(chǎn)要求其含水量應(yīng)小于0.3%，燒失量最好小于0.15%，一噸AZS-33電熔磚約需0.62噸氧化鋁。
       2）鋯英砂主要引入ZrO2和SiO2,但其中還含有少量的TiO2和Fe2O3，F(xiàn)e2O3能使AZS產(chǎn)品染色，造成粗晶砂眼，同時(shí)也影響開裂，故其含量應(yīng)小于0.2%,TiO2影響鑄件在冷卻過程中開裂，另外也會(huì)影響產(chǎn)品的氧化工藝，故其含量應(yīng)限制小于0.2%，噸AZS-33電熔磚約需0.65噸鋯英砂。
       3）氧化鋯，AZS中的二氧化硅全部來源于鋯英石，ZrO2不足部分，由氧化鋯補(bǔ)充。
       4）純堿引入氧化鈉，作為AZS磚的助熔劑，一般采用二級品，一噸AZS-33電熔磚約需20kg純堿。
       2 .電弧爐工作原理 
       電弧爐爐體由爐底、爐壁、和爐蓋三部分組成，從爐蓋插入三根石墨電極成三角形，在三根電極中心投影位置鋪上5-10kg起弧焦，將焦炭拍實(shí)后，讓三相電極同步下降，一處焦炭，便引發(fā)三極同時(shí)起弧，起弧后，緩慢加料，以不擊斷弧為原則，而電流不超過額定值為宜，一般起弧半小時(shí)后，電流便能穩(wěn)定，其后便進(jìn)入控制期。配合料電阻很大，電弧達(dá)到配合料上便產(chǎn)生巨大的熱量，以此來配合料熔融。
        3 .AZS熔化原理
        AZS熔化的工藝目的有四個(gè)：一是配合料中的氧化鋁熔融并重新結(jié)晶為鋯剛玉；二是鋯英石分解后的氧化鋯熔融并重新結(jié)晶為斜鋯石；三是用鈉硼做變性劑，抑制莫來石生成并與二氧化硅生成制品所需的玻璃相；四是制取化學(xué)成分均勻，含碳量少，含氣泡最少，并具有一定溫度和良好澆鑄性能的熔液，以便鑄出優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品。
       3.1 熔化過程的物理化學(xué)反應(yīng)
       1) 氧化鋁
      
      

       液態(tài) α-Al2O3 在冷卻時(shí)結(jié)晶為鋯剛玉
 
        2) 鋯英石
        其中主要含硅酸鋯，按下式分解：
 
      

       鋯英石的熔點(diǎn)是2430度，但在AZS中的助熔劑作用下則無需這么高的溫度，總之氧化鋯要由低溫晶型（六方晶系）向高溫晶型（四方晶型）轉(zhuǎn)化為斜鋯石。
 
      3) 純堿與硼砂
      純堿分解，硼砂分解，然后與鋯英石中的二氧化硅及雜質(zhì)鐵鈦等熔劑生成硅酸鹽玻璃。
      
       4) 氧化鈉不足
      熔體中的部分氧化硅生成莫來石，這是制品中不希望存在的結(jié)晶。
 
       
       5) 熔化過程
      由于電極在不斷的燃燒，還發(fā)生下列反應(yīng)，部分氧化硅被炭還原：
      

      在爐上部較冷的地方，硅被氧化生成二氧化硅，沉淀為白色棉絮狀物。
     

      
       6) 原料潮濕或配合料吸潮
       水分在爐內(nèi)高溫作用下分解，產(chǎn)生的氫氣邊熔解在熔液中，使熔液出現(xiàn)泡沫或不易收縮，從而造成鑄件縮孔分散或致密部分出現(xiàn)大量針孔，很多人認(rèn)為水分會(huì)在爐內(nèi)烘干，但實(shí)際觀察發(fā)現(xiàn)，料層在電弧處直接塌落進(jìn)入高溫熔液，沒有干燥階段，電弧爐溫度很高，爐料立即熔結(jié)，沒有干燥時(shí)間，所以爐料必須是干燥無水的才能熔制出致密產(chǎn)品。
       4.熔融工藝 
       鋯剛玉磚的熔融工藝分為還原法和氧化法兩種
       4.1 還原法
       還原法又稱埋弧法，是將石墨電極沉埋在爐料中，由于電極在缺乏氧氣的氣氛中燃燒，便發(fā)生一系列的還原反應(yīng)，使熔體中的某些高價(jià)氧化物處于低價(jià)的不穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)炭也滲入熔體，這最終會(huì)使熔體的顏色變暗，如果電弧很短或電極處于半埋弧狀態(tài)，部分弧光裸露雖能減輕熔體的滲碳程度，但也屬于還原法的范疇。
       4.2 氧化法
       電路中的爐料在融化過程中沒有被滲碳或電熔滲炭又在澆鑄前脫碳，這種最終使熔體不含炭的工藝方法稱為氧化法，又稱明弧法。因?yàn)檫€原法使鋯剛玉磚中有炭的存在，在玻璃窯中使用時(shí)，高溫炭燃燒發(fā)出氣體將軟化的玻璃相擠出，加速了玻璃液對磚的侵蝕，所以炭的存在對鋯剛玉磚的耐侵蝕性是不利的，現(xiàn)在多采用氧化法代替還原法，鋯剛玉磚中炭的來源主要是石墨電極在放電時(shí)未燃燒而隨電弧一起進(jìn)入爐內(nèi)的，因此要想辦法阻止炭入爐。以下是幾種生產(chǎn)中常用的除炭方法：
       4.2.1長電弧法：
       即電極不浸在爐熔體內(nèi)，從而消除了電極和熔體之間的炭的傳遞。此法是讓電弧的長度足以使炭在到達(dá)熔體之前全部氧化燃燒，以二氧化碳或一氧化碳的形式揮發(fā)掉，明弧長度達(dá)到50毫米左右時(shí)就是長電弧熔融。利用氬氣保護(hù)電極的熔融的方法也屬于長電弧的范疇，因?yàn)殡娀”旧沓蔀榱穗x子化了的氬氣才能抑制炭的氧化或浸入熔液。因而電極的消耗也很低。
       4.2.2 通氧法：
       同樣的形式很多，但都是在還原融化結(jié)束之后再將氧氣鼓入熔體。有的將氧槍自爐頂插入，有的將氧槍設(shè)置在爐嘴處，使?fàn)t體前傾讓熔體浸沒氧槍進(jìn)行鼓氧，熔體中的微量炭經(jīng)過與氧氣接觸而燃燒逸出。
       4.2.3 加入氧化劑法：
       在配料中加入某些富氧原料，他在熔化過程中能放出氧氣，使熔液表面上的炭燃燒揮發(fā)，但是孤立的這樣做是不行的，一般是先用明弧熔化，在精煉時(shí)期用電弧熔化，為了增加電弧的長度和穩(wěn)定性可加入某些電離物質(zhì)以使?fàn)t內(nèi)空氣電離，作為電離物質(zhì)的碳酸鈉和氧化劑，一起在熔化后期加入。由于熔液在電弧的攪動(dòng)下不停的旋動(dòng)，所以整個(gè)爐內(nèi)的熔體會(huì)得到一定程度的凈化。
       二．砂型的制作
       1.砂型制備的原料
       由于AZS磚的澆鑄溫度在1800度左右，故其鑄型可以采用砂質(zhì)鑄型，砂型原料選用天然砂和石英砂，不同的粒度級配增強(qiáng)了砂型板的強(qiáng)度，石英砂采用細(xì)砂和面砂兩種，硅含量都在99%以上，每一塊砂型板澆鑄面都要涂一定厚度的面砂，防止雜質(zhì)污染鑄型。砂型選用的結(jié)合劑有很多種，一般選用水玻璃，因?yàn)樗Ａ碓促|(zhì)量穩(wěn)定，價(jià)廉，易水洗，無異味，而且用水玻璃高純硅制作的砂型能達(dá)到以下技術(shù)要求：
       1.1 有較好的透氣性
       由鋯剛玉磚熔體中析出的氣體能從型壁硅砂顆粒間隙中滲透出去。
       1.2 有良好的耐熱沖擊強(qiáng)度
       鋯剛玉磚在澆鑄時(shí)產(chǎn)生的熱沖擊能使砂型的內(nèi)壁和外壁溫度相差很大，但砂型在加熱條件下比較穩(wěn)定，因?yàn)槠淠突鸲炔坏陀?690度，它在20-450度之間的線膨脹系數(shù)約為0.03mm/度，所以他能承受高溫熔液液流的靜壓而不破裂。
       1.3有良好的熱機(jī)械性能
       砂型在加熱后強(qiáng)度降低，荷軟實(shí)驗(yàn)表明約320度開始軟化，400度開始破壞。
       1.4鋯剛玉磚表面不產(chǎn)生化學(xué)粘砂
       AZS熔液和砂型接觸后急劇冷卻、硬化，砂型表面熔結(jié)成一薄層硅酸鈉或硅砂，不和AZS發(fā)生反應(yīng)。水玻璃的加入量通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)最適宜為5.7%，少則降低砂型的耐火度，多則不能成型。
       2.砂型的制作工藝
      

       制作好的比較大的濕砂型在入爐的搬運(yùn)過程中常常會(huì)出現(xiàn)裂紋，為了使其具有一定的強(qiáng)度，常在砂型上插幾個(gè)孔，然后向里面充二氧化碳，
      

硅酸溶解度小，形成沉淀，所以濕砂型能在短時(shí)間內(nèi)具有一定的強(qiáng)度。制作好的砂型要放到電阻爐中烘干，使其具有一定的強(qiáng)度，以備澆鑄使用，烘干溫度上限在400度左右。
       三.澆鑄
       配合料在電弧爐中經(jīng)過熔化和精煉階段后達(dá)到澆鑄標(biāo)準(zhǔn)以后，將熔融液由電爐直接澆入鑄型的操作過程稱為澆鑄。此過程雖然短暫，但每一步都關(guān)系到最后產(chǎn)品的質(zhì)量，是一個(gè)復(fù)雜的工藝階段。這里只介紹一下我國熔鑄材料常用的幾種方法：
       1. 澆鑄的方法
       1.1 普通澆鑄法（代號：中國PT，康寧、旭、東芝RC，西普RN）:鑄件采用普通的冒口澆鑄，并在熱態(tài)時(shí)鏟除冒口，其斷面分為兩個(gè)部分，一部分先固化，結(jié)晶細(xì)密，該區(qū)占鑄件厚度的40%-50%，另一部分后固化，存在縮孔和粗大結(jié)晶。用這種方法澆鑄的磚價(jià)格較低，多用于窯的上部結(jié)構(gòu)，澄清池壁等處。
       1.2 傾斜澆鑄法（代號：中國QX，康寧TA、旭TC、東芝TCL，西普RO）:傾斜澆鑄法是在澆鑄之前將鑄型造成一個(gè)角度，并將冒口放到鑄型的一端進(jìn)行澆鑄，這樣既能在T部得到一個(gè)致密區(qū)，又可利用普通模具在T方向上得到較高的精確度。所以用這種鑄件砌筑池壁時(shí)，便可利用它的高度。
       1.3 無縮孔澆鑄（代號：中國WS，康寧VF、旭VF、東芝DCL）：澆鑄將縮孔集中在某一區(qū)域內(nèi)，退火后用金剛石鋸把他切除，剩余的有用部分成分均勻，組織致密，其平均體積密度接近理論密度；另一種是切割鑄腿法：從減少切割面積出發(fā)，將鑄件澆鑄成“L”型，使縮孔的絕大部分集中在“L”較小的腿上，此腿體積占鑄件總體積的60%，整個(gè)鑄件在退火時(shí)一直埋在保溫材料里，并保持傾斜以促使縮孔向腿上集中。這種工藝由于切割代價(jià)高-金剛石鋸切割費(fèi)用一般都高于鑄件本體的價(jià)格，故只有在個(gè)別情況下采用。
       2. 澆鑄過程的特征
       澆鑄過程，對鑄件質(zhì)量有很大的影響，不僅影響鑄件外形的完整，而且還直接影響到鑄件內(nèi)部的質(zhì)量。澆鑄過程的特征如下：
       1）在澆鑄過程中，熔融液與鑄型之間進(jìn)行著劇烈的熱交換過程和化學(xué)反應(yīng)過程。澆鑄時(shí)熔融液溫度很高，與鑄型之間有很大的溫差，所以澆鑄過程中，熔融液不斷冷卻，溫度降低，而鑄型被加熱，鑄型材料組成物分解氣化，與熔融液進(jìn)行某些化學(xué)反應(yīng)，使型腔內(nèi)氣壓增加，對充型不利。嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)漲型，使鑄件有氣孔層或澆鑄不足等缺陷。
       2）熔融液澆鑄過程是不穩(wěn)定的過程，澆鑄流股的沖擊和流量的不勻等，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使鑄件產(chǎn)生鼓包、冷隔、鑄口所在面空殼等缺陷。
       3）熔融液充填砂型的過程，相似于充填多孔容器，因?yàn)樯靶捅谟幸欢ǖ耐笟庑裕绻颓粌?nèi)的壓力低于型壁內(nèi)的氣壓，則熔體會(huì)吸入外界氣體造成氣孔等缺陷，反之，熔融液會(huì)被壓入型壁孔隙中，造成嚴(yán)重附砂。
       4）澆鑄過程的時(shí)間長短對鑄件的溫度分布有顯著影響。
       3.澆鑄工藝
澆鑄工藝包括澆鑄溫度、澆鑄速度、澆鑄時(shí)間和補(bǔ)澆
       3.1 澆鑄溫度
       澆鑄溫度是爐內(nèi)熔液澆入鑄型時(shí)的溫度，一般是用光學(xué)高溫計(jì)測量靠近爐嘴處的流股溫度。AZS磚強(qiáng)化熔融時(shí)，澆鑄溫度可達(dá)1820-1840度。熔體的黏度取決于熔體的化學(xué)成分和溫度，而熔體的組分決定于配方，因而溫度起重要作用，熔體的溫度越高，其黏度越低，因而流動(dòng)性越好，充型能力越強(qiáng)。但并非澆鑄溫度越高越好，如果澆鑄溫度過高，使鑄件與模型之間的溫差減小，由表向里的凝固區(qū)的寬度增大，凝固收縮速度加快。在收縮應(yīng)力增大的同時(shí)，初期晶粒粗化，成分偏析，在鑄件的核心部位最后凝固時(shí)極易產(chǎn)生熱裂，大二后的鑄件更是如此的。因此應(yīng)根據(jù)鑄件的大小及形狀規(guī)定一個(gè)澆鑄溫度上限，防止開裂，同時(shí)還要規(guī)定一個(gè)下限防止充型能力不足。
       3.2澆鑄速度和澆鑄時(shí)間
       澆鑄速度決定了澆鑄時(shí)間。每個(gè)鑄件都有最佳澆鑄時(shí)間，澆鑄時(shí)間不當(dāng)會(huì)使逐漸產(chǎn)生很多缺陷。如果澆鑄速度過快則流股粗，流速快，對鑄模的沖擊力大，鑄模的一部分被沖破或熔融，使該部分鑄件產(chǎn)生突起。此外，粗大的熔體快速澆入鑄模時(shí)，一部分氣體被帶入鑄模中并迅速上升到模型的頂蓋。此時(shí)，接觸頂蓋的熔體已形成薄殼，在薄殼下充滿氣體，形成所謂的空殼。同時(shí)，帶入的氣體也容易在鑄型中形成氣泡。除了氣體以外，高速澆入的粗大流股還可能將爐嘴區(qū)的生料帶入熔體內(nèi)，在熔體中形成夾雜。相反，如果澆鑄速度太慢，也會(huì)產(chǎn)生諸如邊角疏松、節(jié)疤、夾砂以及澆不足等缺陷。當(dāng)澆注速度慢，流股很細(xì)時(shí)，先澆入模型中的熔體凝固成小球，充至邊角，造成邊角疏松。如果先澆入的熔體已凝固成薄殼，向內(nèi)收縮。后澆入的熔體進(jìn)入到薄殼與模型之間的縫隙內(nèi)形成表面疤痕。同時(shí)，如果流股太細(xì)，熔體在未達(dá)到邊角時(shí)已凝固，造成澆不足。而且，由于澆鑄的時(shí)間過長，模蓋的烘烤時(shí)間過長，易剝落掉入熔體中造成夾砂。
       3.3 補(bǔ)澆
       鑄件澆鑄完畢，冷縮一段時(shí)間后，在其出現(xiàn)的縮孔里再鑄滿熔液，這一操作過程成為補(bǔ)澆。通常小型磚凝固很快，不能補(bǔ)澆，中型磚可以補(bǔ)澆，間隔時(shí)間較短，只有大型磚補(bǔ)澆時(shí)間較長。補(bǔ)澆是減小鑄件縮孔，提高容重的有效手段之一，它實(shí)際上相當(dāng)于擴(kuò)大了冒口的容積，操作的關(guān)鍵在于控制補(bǔ)澆的最適宜時(shí)間。實(shí)現(xiàn)連續(xù)的多次補(bǔ)澆是提高產(chǎn)品容重的重要方法。

       4. 澆鑄與澆鑄中氣孔的關(guān)系
       普通澆鑄的AZS鑄件有縮孔和縮松存在是正?，F(xiàn)象，但是經(jīng)常發(fā)現(xiàn)有很多氣孔存在，顯然，任何一個(gè)氣孔的存在都會(huì)直接降低鑄件的質(zhì)量。
       鑄件中的氣孔有兩類，一類是顯微氣孔，只有制成薄片在顯微鏡下才能看到；另一類是宏觀氣孔，肉眼可見，也就是我們常說的氣孔。他們不外來自四個(gè)方面：即爐料、熔化過程、鑄型材料、澆鑄過程。這里就鑄型和澆鑄對氣孔的影響進(jìn)行討論:
       4.1 由鑄型材料引發(fā)的氣孔
       和鑄型接觸的鑄件邊緣，常見的氣孔有兩種：
       1）垂直于型壁而密集的皮下蜂窩狀氣孔是由于砂型工作面潮濕引起的。水是發(fā)氣物質(zhì)，一個(gè)單位體積的水被加熱到1000度變成水蒸氣，在壓力保持不變時(shí)體積增大1700倍。如果加熱到澆鑄溫度，可能要達(dá)到近萬倍。所以砂型表面上的水突然生成這么多的氣體將形成一個(gè)高壓，使氣體侵入正在凝固的邊緣熔體，并向阻力小的方向延伸，于是變成了長條形狀。因此，澆鑄操作中，禁止使用潮濕的鑄型。
       2）皮下圓形氣孔，多是離邊緣10毫米以內(nèi)的單個(gè)圓形氣泡，這是由于砂型粘接劑在與熔體接觸時(shí)分解產(chǎn)生大量的氣體，一部分從砂型空隙逸出，一部分由于瞬時(shí)型腔排氣不暢，壓力而侵入熔體，所以澆鑄時(shí)注意型腔排氣是很重要的，當(dāng)然提高砂型的透氣性（例如用圓形砂粒清洗沙中塵土，背面的透氣性要大于工作面的等等），是指從里向外不斷擴(kuò)大更為重要。
       4.2 由澆鑄操作引發(fā)的氣孔
這類氣孔有三種：澆鑄口面空殼、泡沫層內(nèi)部針孔等。
       4.2.1空殼
快速澆鑄時(shí)，型腔排氣不暢，于是在磚頂面死角處形成氣袋，凝固后，即成為只有一層薄殼的大面積氣袋層，在廢品分析中稱之為空殼。為了防止空殼的形成，所以澆鑄操作除了時(shí)間限定外，還具體提要求澆鑄流股先粗后細(xì)，先快后慢。但在接近充滿型時(shí)，必須適當(dāng)快一點(diǎn)，否則上邊角會(huì)出現(xiàn)澆不足，而型蓋為避免被熔體形成的靜壓頂開，都要壓上重物或人力壓住。
       4.2.2泡沫層
鑄型內(nèi)落入保溫材料等雜物，與落入型腔的第一段熔液反應(yīng)生成一個(gè)僵化的氣泡層，浮于液面上，一直上浮到型腔頂面，凝固后形成鑄口面的氣泡層，故澆鑄前必須檢查并保持型腔清潔。
       4.2.3針孔
針孔往往發(fā)生于澆鑄的第一塊磚，這是因?yàn)闋t嘴區(qū)沒有清理干凈，混有生料或石墨爐嘴氧化露頭粉末等，與熔液急劇反應(yīng)后澆入鑄型，由于熔液黏度大，這些氣泡不能上浮，便不規(guī)則的留在熔液里。所以澆鑄時(shí)保持熔液通道的清潔也是不能忽視的。其他條件引發(fā)的氣孔最常見的是爐料潮濕和熔融溫度不足，使鑄件成為縮孔分散型或稱面包型。此外還有不被人們注意的操作，例如（1）澆鑄前串動(dòng)了電極，使大量石墨粉落入爐內(nèi)，結(jié)果造成在鑄件夾雜氣孔而不致密；（2）帶電澆鑄，在電極同熔液繼續(xù)反應(yīng)的情況下料液是不致密的，顯然鑄件也不會(huì)致密；（3）帶生料澆鑄，特別是爐口前區(qū)有生料時(shí)澆鑄，生料進(jìn)入鑄件，除破壞巖相結(jié)構(gòu)外，也產(chǎn)生氣孔。

       5. 澆鑄過程中的缺陷及防治措施
       5.1 澆鑄過程中的缺陷
       5.1.2 鑄件的收縮
       鑄件形成縮孔、縮松、內(nèi)應(yīng)力、裂紋、變形等缺陷都與熔液凝固時(shí)發(fā)生的收縮有關(guān)。鑄件的收縮可分為液態(tài)收縮、凝固收縮、固態(tài)收縮三個(gè)階段。對固定成分的AZS來說，其液相線溫度是個(gè)常數(shù)，因此澆鑄溫度越高，液態(tài)體積收縮就越大。凝固收縮則表現(xiàn)為型腔內(nèi)液面的繼續(xù)下降，所以凝固收縮加上液態(tài)收縮，就是鑄件產(chǎn)生縮孔的基本原因。由此比重差已知AZS這部分的體積收縮可達(dá)12%-15%。
       5.1.3鑄件中縮孔的形成及其影響因素
縮孔的形成：熔融液在鑄型內(nèi)發(fā)生自型壁開始逐層凝固時(shí)，如果由液態(tài)收縮和固態(tài)收縮引起的熔液減少，得不到補(bǔ)充，在鑄件最后凝固的地方就會(huì)出現(xiàn)集中縮孔。
       當(dāng)鑄件邊緣溫度降到固相線溫度以下時(shí)，鑄件表面便形成一層硬殼，形成一個(gè)包著溶液的密封容器。當(dāng)進(jìn)一步冷卻時(shí)，殼內(nèi)熔液一方面因溫度繼續(xù)降低發(fā)生液態(tài)收縮，另一方面由于硬殼增厚而產(chǎn)生凝固收縮，這兩者的收縮因得不到補(bǔ)充而使液面降低。另外，固態(tài)殼同樣因溫度降低而發(fā)生固態(tài)收縮，使鑄件外表尺寸縮小。由于AZS熔液的液態(tài)收縮和凝固收縮都大大超過外殼的固態(tài)收縮，所以在重力作用下，頁面將與外殼的頂面脫離，出現(xiàn)縮孔。隨著凝固繼續(xù)進(jìn)行，硬殼不斷加厚，液面將不斷下降，待熔液全部凝固后，在鑄件的鑄口下方，核心部分就形成一個(gè)縮孔。
如果硬殼內(nèi)的溶液中氣體量少，那么當(dāng)液面和殼頂面脫離時(shí)，縮孔就形成真空，上表面的薄殼在大氣壓力作用下就可能向縮孔方向凹陷進(jìn)去，此時(shí)的縮孔就應(yīng)包括外面的縮凹和內(nèi)部的縮孔兩個(gè)部分。
影響縮孔體積的因素包括：熔液本身收縮大則縮孔容積大；熔液本身凝固收縮大則縮孔體積大；熔液本身固態(tài)收縮大則縮孔容積減小；澆鑄速度越緩慢則縮孔體積就越??；鑄型的激冷能力越大則縮孔體積越小。
       5.2 鑄件中縮松的形成及其影響因素
       縮松是指鑄件縮孔的下方，分散的細(xì)小空洞或密集的粗晶，或粗大的結(jié)晶群體等，肉眼能看到的都稱為縮松?？s松的形成主要與熔液成分，結(jié)晶凝固特點(diǎn)以及鑄件的凝固順序有關(guān)，當(dāng)鑄件結(jié)晶性很強(qiáng)時(shí)，在最后凝固的縮孔處變自由的生長出粗大的結(jié)晶，AZS這部分往往是粗大的柱狀鋯剛玉晶體，晶面上長有六邊形的斜鋯石晶體。當(dāng)細(xì)長的鑄件周邊凝固，熔液補(bǔ)縮困難時(shí)，其下部便產(chǎn)生軸線縮松。
       5.3 減少鑄件縮松和縮孔的基本方法
       制定合理的澆鑄工藝來有效的控制凝固過程，建立良好的補(bǔ)縮條件，盡可能的使縮松轉(zhuǎn)化為集中縮孔，使它移向鑄件最后凝固的地方，這樣就可以在其上加一個(gè)冒口，使縮孔最后移入冒口內(nèi)，從而獲得致密的制品。
凝固過程分為順序凝固和逐層凝固兩種方式：所謂控制凝固過程就是把自然的逐層凝固（表面層先凝固，逐漸向鑄件中心長厚）人為的從鑄件遠(yuǎn)離冒口的末端區(qū)到冒口之間，建立一個(gè)逐漸遞增的溫度梯度，使末端區(qū)先凝固，然后按順序向著冒口方向凝固，即實(shí)現(xiàn)順序凝固，以達(dá)到熔液補(bǔ)縮，將縮孔引入冒口的目的。順序凝固，容易使鑄件不同部位，存在較大溫差，從而使鑄件出現(xiàn)裂紋和殘留應(yīng)力等缺陷的傾向。
       5.4冒口
       5.4.1冒口的作用及其補(bǔ)縮原理
對鑄件凝固收縮進(jìn)行補(bǔ)給的非鑄體本體的附加部分稱為冒口。冒口有減小縮孔和排氣以及做觀察孔的作用。冒口的大小、形狀、數(shù)量，必須保證它是凝固最慢的部分，并有足夠的容積，容納足夠的熔液，以補(bǔ)充鑄件在凝固過程中發(fā)生的體積收縮。
冒口補(bǔ)縮的基本原理：鑄件在凝固的過程中必須存在一個(gè)朝向冒口的溫度梯度，當(dāng)鑄件冒口區(qū)和末端區(qū)是彼此連接時(shí)，便可獲得無縮孔的致密鑄件。反之，冒口區(qū)和末端區(qū)之間，被一個(gè)無溫度梯度的中間區(qū)隔開，則中間區(qū)將出現(xiàn)軸線縮松。
       5.4.2 冒口的設(shè)計(jì)
       冒口設(shè)計(jì)的內(nèi)容為形狀、尺寸和數(shù)量以及處置方法。
       1) 冒口形狀
       根據(jù)冒口補(bǔ)縮原理，冒口必須是最慢凝固的部分，因此設(shè)計(jì)冒口時(shí)，首先要求他散熱速度小，其形狀應(yīng)在相同體積下具有最小表面積時(shí)熱量散失就慢。計(jì)算表明：球體的表面積最小，然后是圓柱體、立方體、依次遞增。冒口設(shè)計(jì)還需考慮實(shí)際生產(chǎn)中制作的難易，所以在AZS生產(chǎn)中不用球形冒口。
       2) 冒口尺寸
       主要是指它的直徑和高度，由于鑄件形狀復(fù)雜，大小不一,其所需冒口不能相同。因此引入一個(gè)補(bǔ)縮模數(shù)即冒口體積與鑄件體積之比，以控制鑄件單重為目標(biāo)來選取冒口的大小。大容積的冒口對提高鑄件容重是有效的，大容積冒口分為一個(gè)大冒口或兩個(gè)中冒口，或一個(gè)冒口用完之后再更換一個(gè)冒口等多種形式。
       關(guān)于冒口的高度，一般認(rèn)為冒口越高，液體靜壓越大，補(bǔ)縮作用也越明顯。實(shí)際上，如果冒口過高便會(huì)抵擋不住熔體靜壓而發(fā)生外凸 ，同時(shí)鑄件底部退火后有裂紋，所以在不改進(jìn)其它的工藝條件下片面的提高冒口高度是不可取的。根據(jù)AZS的縮孔縮松占有澆鑄高度一半的規(guī)律，認(rèn)為冒口高度的設(shè)計(jì)原則應(yīng)是與鑄件的高度一致，即二者之比為1：1。
       3）冒口的數(shù)量及處置方法
       一般一個(gè)鑄件選用一個(gè)冒口，普通澆鑄中鑄件長在700毫米以上者則選用兩個(gè)冒口,冒口的處置方法有兩種：冷割除和熱鏟除。冷割除冒口：當(dāng)冒口連同鑄件在一起退火，則冒口的鏟除必須用用金剛石鋸片切割。熱鏟除冒口：鑄件澆鑄完畢后，等待冒口補(bǔ)縮結(jié)束后立即將冒口除掉，并用砂型板蓋上鑄口，然后退火。熱鏟除冒口的時(shí)間控制是很重要的，過早則冒口作用減小，熔液外溢，鑄口凸起增大冷加工量：反之過晚，鑄件易產(chǎn)生內(nèi)裂，故根據(jù)磚型大小，冒口的大小，一般控制這段時(shí)間為12-40分鐘，保持鑄口面略低于鑄件表面且平整美觀。
       四.AZS退火工藝
       1. 鑄件的凝固
       鑄件保溫退火過程就是鑄件從液態(tài)轉(zhuǎn)為固態(tài)的過程，可分為四個(gè)階段：
       1）第一階段：鑄件外殼硬化而核心處處于液態(tài)，可以隨意流動(dòng)。這時(shí)即使有外力作用裂紋立即被熔液所彌合。
       2）第二階段：鑄件大部分處于固態(tài)，少量處于液態(tài)，鑄件核心析出的固相已形成了完整的骨架并具有一定的強(qiáng)度，但液態(tài)玻璃相很弱，這時(shí)如果有較大的應(yīng)力，結(jié)晶骨架將被破壞，而孤立的粘稠的玻璃液又不能去填充它，于是形成裂紋，一般稱為熱裂。
       3）第三階段：鑄件全部凝固，處于塑性狀態(tài)，這時(shí)如有微小的應(yīng)力發(fā)生，可被玻璃相發(fā)生的塑性形變所吸收。如果應(yīng)力較大超過了玻璃相的強(qiáng)度極限，便會(huì)形成裂紋，這種裂紋也成為熱裂。
       4）第四階段：鑄件由塑性狀態(tài)轉(zhuǎn)為彈性狀態(tài)，由于這種轉(zhuǎn)變不是突然發(fā)生的，沒有一定嚴(yán)格的臨界溫度，所以把溫度轉(zhuǎn)變成彈塑溫度范圍。
       2. 鑄件的退火
       熔鑄制品的裂紋，不管是冷裂還是熱裂，都是由鑄造應(yīng)力所引起的。為了消除鑄造應(yīng)力，減少鑄件在冷卻及使用過程中開裂的機(jī)會(huì)就要選用合理的退火方法和工藝。熔鑄耐火材料的退火是從1800度澆鑄結(jié)束后開始的，而真正的退火則是在其彈塑溫度1150-1200度以后開始的。退火方法分為兩類：即保溫退火法與外供熱退火法 。
       2.1 保溫箱退火法
       選用適合于鑄型長度的鐵筐，于其底部固定一整塊粘土大磚，在鑄型外加一個(gè)砂箱套（鐵板焊接），在鑄型與箱套之間填充熟料砂或石英砂，將型固定。實(shí)踐證明這種結(jié)構(gòu)是合理的，因?yàn)殍T型周圍的熟料砂具有絕熱作用。一是它比原鐵筐鑄型直接在空氣中冷卻的散熱速度慢的多。二是厚大的粘土磚在鑄型底部吸熱降溫，有利于形成一個(gè)朝向鑄口的溫度梯度。三是整塊粘土磚做底板，有利于鑄件底部平整。四是組合鑄型用熟料砂固定，對鑄型壁是面的接觸，作用力是均勻的，鑄件不易受震走形、漏型。
        2.2 隧道窯退火
       隧道退火法是將澆鑄好的鑄件脫模后直接吊運(yùn)到隧道窯的窯車上，按規(guī)定的退火制度進(jìn)行退火。熔鑄制品退火用的隧道窯與耐火材料燒成隧道窯不同，此窯包括保溫帶、降溫帶與冷卻帶，而沒有預(yù)熱帶。在澆鑄完成后，鑄件應(yīng)盡快放入隧道窯的保溫帶中。對鑄件保溫的目的是使鑄件在截面溫差最合適的情況下凝固冷卻。既要使鑄件中存在溫差以保持逐層凝固特性，又要防止因溫差過大在逐漸降溫中產(chǎn)生過大的熱應(yīng)力。
通常保溫溫度應(yīng)接近鑄件脫模后的表面溫度，實(shí)際保溫溫度應(yīng)根據(jù)不同產(chǎn)品確定。鑄件在隧道窯中的停留時(shí)間與推車制度應(yīng)根據(jù)退火曲線確定。為了保證保溫溫度，在保溫帶設(shè)有燒嘴。為了保證冷卻帶和降溫帶的降溫速度，可以從保溫帶的不同車位抽出一定量的熱風(fēng)送入冷卻帶的不同車位。
 
                                                                  結(jié)     論
       電熔鋯剛玉磚的的發(fā)展起步較晚，雖然發(fā)展很快，但是和國外的技術(shù)比起來還有很大差距。電熔鋯剛玉磚主要用于玻璃熔窯，國外現(xiàn)在生產(chǎn)的鋯剛玉磚用在玻璃窯上可使窯齡高達(dá)十年以上，而我國平均窯齡還在五年左右，我們要做的就是改進(jìn)工藝，克服產(chǎn)品缺陷，研發(fā)新產(chǎn)品提高產(chǎn)品的使用壽命。