在玻璃工業(yè)中，玻璃熔窯用耐火材料的選擇是窯爐使用壽命的一個(gè)重要因素，受到人們的廣泛重視，窯爐池底大面積使用的鋯英砂搗打料就是其中之一，作為池底材料，搗打料既有抗渣性強(qiáng)、整體性好、收縮率小的優(yōu)點(diǎn)，避免了磚縫的出現(xiàn)，有利于防止玻璃液的滲漏，而且搗打料使用方便，成本低，適應(yīng)性強(qiáng)。
搗打料基本上由基料，結(jié)合料和粘結(jié)劑三部分組成，基料是搗打料的主要組成部分，由它構(gòu)成搗打料的耐火主晶相，決定了搗打料的主要性質(zhì)，一般占搗打料的90%左右，常選用優(yōu)質(zhì)耐火料如鋯英砂、燒結(jié)或電熔鋯剛玉碎料等，結(jié)合料的作用主要是促進(jìn)材質(zhì)的高溫?zé)Y(jié)，提高搗打料的高溫強(qiáng)度，常采用可塑粘土，粘結(jié)劑主要是使混合料易于成形，并產(chǎn)生一定的強(qiáng)度，目前廣泛應(yīng)用的是磷酸二氫鋁。
鋯英砂搗打料是玻璃熔窯廣泛使用的池底保護(hù)料，但大多數(shù)玻璃廠家對(duì)其使用性能尚欠了解，下面我們一起來(lái)理論性的對(duì)該材料進(jìn)行分析。
一：鋯英砂搗打料的蝕損機(jī)理和礦相分析
搗打料蝕損原因來(lái)自兩方面：
（1）搗打料材質(zhì)的耐玻璃液侵蝕性，要求搗打料的主晶相具有良好的耐玻璃液侵蝕性能
（2）搗打料表面的致密性，表面的氣孔和微裂紋是導(dǎo)致材料蝕損的一個(gè)重要因素，由于氣孔和微裂紋的毛細(xì)管作用，玻璃液將滲入搗打料內(nèi)部而使侵蝕加劇，這就要求整塊搗打料有高的體積穩(wěn)定性能和良好的致密性。
根據(jù)上述蝕損機(jī)理，下面分析鋯英砂搗打料晶相組成及其生產(chǎn)的條件，從而提出這種搗打料耐玻璃液侵蝕的使用要求。
鋯英砂的主要組成鋯英石（ZrSiO4），鋯英石的理論組成為ZrO2 ≥67.2%，SiO2 ≥32.8%，屬四方晶體，真密度為4.6~4.8g/cm³，據(jù)化驗(yàn)，鋯英石對(duì)酸有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，但在一定溫度下遇到熔融的堿金屬氧化物，氫氧化物，碳酸鹽等會(huì)產(chǎn)生分解。在Na2O作用下，鋯英石的分解在900℃就已開始，1200℃迅速分解，分解生成斜鋯石（ZrO2）與方石英分解出來(lái)的斜鋯石為細(xì)小的斜鋯石團(tuán)聚體而不成為致密的結(jié)構(gòu)，分解出來(lái)的SiO2與Na2O及搗打料中所含的AL2O3生成液相，從而使得搗打料不耐玻璃液的侵蝕，因此要從本質(zhì)上來(lái)提高搗打料的耐玻璃液侵蝕性就要設(shè)法盡量減少其中的鋯英石相。從鋯英砂搗打料的組成（鋯英砂90%左右，粘土5%左右，粘結(jié)劑5%左右）來(lái)看，其化學(xué)組成位于AL2O3—ZrO2—SiO2相圖中的斜鋯石相區(qū)，致密的斜鋯石相對(duì)玻璃液有很好的耐侵蝕能力，鋯英石搗打料的配方設(shè)計(jì)正是試圖產(chǎn)生斜鋯石相來(lái)保證它的耐侵蝕性。
鋯英砂搗打料要在使用中產(chǎn)生斜鋯石主晶相需要一定的焙燒條件，如選用一般鋯英砂，其燒結(jié)溫度為1550℃以上，溫度高些斜鋯石晶相生成更快，一般要求在1600℃以上的高溫下燒結(jié)，若焙燒溫度過低，則達(dá)不到斜鋯石晶相生成條件，斜鋯石晶相不會(huì)出現(xiàn)或出現(xiàn)很少而成不了主晶相，由于搗打料中粘土的存在，焙燒中產(chǎn)生生成莫來(lái)石相的燒結(jié)，而鋯英石相由于未參加燒結(jié)反應(yīng)而成為主相晶，這種搗打料若遇到玻璃液則必將產(chǎn)生前述的嚴(yán)重侵蝕，搗打料在實(shí)際使用中，其燒結(jié)反應(yīng)是在窯爐烤窯時(shí)完成的，因此烤窯時(shí)的最高溫度和保持這個(gè)溫度的時(shí)間是搗打料內(nèi)能否生成斜鋯石主晶相的關(guān)鍵，它直接關(guān)系到搗打料的使用性能。
二：對(duì)鋯英砂搗打料的幾點(diǎn)看法。
1：目前搗打料使用時(shí)一般不直接接觸玻璃液，而是在搗打料上蓋一層耐侵蝕性能良好的優(yōu)質(zhì)磚作鋪面磚。這種使用方法實(shí)際上是對(duì)搗打料耐侵蝕性能不放心的一種表現(xiàn)，也似乎失去了搗打料的真正使用意義。其實(shí)，在這種使用方法中，搗打料只起密封防護(hù)作用。所以某些使用單位對(duì)搗打料的選用并不重視。
2：從蓋有鋪面磚的搗打料使用情況看由于蓋了一層磚，其搗打料在烤窯時(shí)的最高溫度至多達(dá)到1400℃，根據(jù)前面的分析可知這種溫度下燒結(jié)的鋯英砂搗打料不會(huì)生成斜鋯石主晶相，其性能根本達(dá)不到預(yù)想的要求。
3：選擇優(yōu)質(zhì)鋯英砂搗打料，并使其配方組成符合生成斜鋯石相的要求，若能在烤窯時(shí)考慮搗打料的固相反應(yīng)溫度要求，則在窯爐設(shè)計(jì)中可以取消池底鋪面磚，使生成了斜鋯石主晶相的搗打料直接接觸玻璃液。它確有良好的抗玻璃液侵蝕能力，這種使用方式才是名符其實(shí)地使用搗打料，而且取消了鋪面磚，可以大大降低筑爐費(fèi)用。
4：要達(dá)到1600℃以上的烤窯溫度，對(duì)許多窯爐來(lái)說是不現(xiàn)實(shí)的，所以需要對(duì)鋯英砂搗打料本身進(jìn)行改進(jìn)，通過加入適當(dāng)?shù)V化劑的方法來(lái)降低其生成斜鋯石主晶相的反應(yīng)溫度，但這項(xiàng)改進(jìn)需做大量工作，才能確定加入礦化劑后即能較多地降低希望的反應(yīng)的溫度又盡可能少產(chǎn)生玻璃相的配方。
三：鋯英砂搗打料的總結(jié)：
（1）鋯英砂搗打料就材質(zhì)而論，確有良好的抗玻璃液侵蝕能力。
（2）要使鋯英砂搗打料產(chǎn)生良好的使用效果，主要其使用條件可能更為重要，一般要求烤窯溫度達(dá)到1600℃才能發(fā)生斜鋯石主晶相的燒結(jié)反應(yīng)，但是這一溫度點(diǎn)也可以再對(duì)材質(zhì)的配比上進(jìn)行修改完善。