在玻璃工業中，玻璃熔窯用耐火材料的選擇是窯爐使用壽命的一個重要因素，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、整體性好、收縮率小的優點，避免了磚縫的出現，有利于防止玻璃液的滲漏，而且搗打料使用方便，成本低，適應性強。

    搗打料基本上由基料，結合料和粘結劑三部分組成，基料是搗打料的主要組成部分，由它構成搗打料的耐火主晶相，決定了搗打料的主要性質，一般占搗打料的90%左右，常選用優質耐火料如鋯英砂、燒結或電熔鋯剛玉碎料等，結合料的作用主要是促進材質的高溫燒結，提高搗打料的高溫強度，常采用可塑粘土，粘結劑主要是使混合料易于成形，并產生一定的強度，目前廣泛應用的是磷酸二氫鋁。

    鋯英砂搗打料是玻璃熔窯廣泛使用的池底保護料，但大多數玻璃廠家對其使用性能尚欠了解，下面我們一起來理論性的對該材料進行分析。

一：鋯英砂搗打料的蝕損機理和礦相分析

    搗打料蝕損原因來自兩方面：

（1）搗打料材質的耐玻璃液侵蝕性，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致材料蝕損的一個重要因素，由于氣孔和微裂紋的毛細管作用，玻璃液將滲入搗打料內部而使侵蝕加劇，這就要求整塊搗打料有高的體積穩定性能和良好的致密性。

    根據上述蝕損機理，下面分析鋯英砂搗打料晶相組成及其生產的條件，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，據化驗，鋯英石對酸有較好的化學穩定性，但在一定溫度下遇到熔融的堿金屬氧化物，氫氧化物，碳酸鹽等會產生分解。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）與方石英分解出來的斜鋯石為細小的斜鋯石團聚體而不成為致密的結構，分解出來的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，因此要從本質上來提高搗打料的耐玻璃液侵蝕性就要設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，粘結劑5%左右）來看，其化學組成位于AL2O3—ZrO2—SiO2相圖中的斜鋯石相區，致密的斜鋯石相對玻璃液有很好的耐侵蝕能力，鋯英石搗打料的配方設計正是試圖產生斜鋯石相來保證它的耐侵蝕性。

    鋯英砂搗打料要在使用中產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，若焙燒溫度過低，則達不到斜鋯石晶相生成條件，斜鋯石晶相不會出現或出現很少而成不了主晶相，由于搗打料中粘土的存在，焙燒中產生生成莫來石相的燒結，而鋯英石相由于未參加燒結反應而成為主相晶，這種搗打料若遇到玻璃液則必將產生前述的嚴重侵蝕，搗打料在實際使用中，其燒結反應是在窯爐烤窯時完成的，因此烤窯時的最高溫度和保持這個溫度的時間是搗打料內能否生成斜鋯石主晶相的關鍵，它直接關系到搗打料的使用性能。

二：對鋯英砂搗打料的幾點看法。

1：目前搗打料使用時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質磚作鋪面磚。這種使用方法實際上是對搗打料耐侵蝕性能不放心的一種表現，也似乎失去了搗打料的真正使用意義。其實，在這種使用方法中，搗打料只起密封防護作用。所以某些使用單位對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，其搗打料在烤窯時的最高溫度至多達到1400℃，根據前面的分析可知這種溫度下燒結的鋯英砂搗打料不會生成斜鋯石主晶相，其性能根本達不到預想的要求。

3：選擇優質鋯英砂搗打料，并使其配方組成符合生成斜鋯石相的要求，若能在烤窯時考慮搗打料的固相反應溫度要求，則在窯爐設計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地使用搗打料，而且取消了鋪面磚，可以大大降低筑爐費用。

4：要達到1600℃以上的烤窯溫度，對許多窯爐來說是不現實的，所以需要對鋯英砂搗打料本身進行改進，通過加入適當礦化劑的方法來降低其生成斜鋯石主晶相的反應溫度，但這項改進需做大量工作，才能確定加入礦化劑后即能較多地降低希望的反應的溫度又盡可能少產生玻璃相的配方。

三：鋯英砂搗打料的總結：

（1）鋯英砂搗打料就材質而論，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到1600℃才能發生斜鋯石主晶相的燒結反應，但是這一溫度點也可以再對材質的配比上進行修改完善。