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行業(yè)資訊

玻璃熔窯的磚材

編輯:耐火磚廠家   分類:行業(yè)資訊  發(fā)布:2017-12-13   瀏覽:

耐火材料是玻璃熔窯的主要組成材料,它對玻璃質(zhì)量、能源消耗以及產(chǎn)品成本都有決定性的影響。玻璃熔制技術(shù)的未來在一定程度上依賴于耐火材料生產(chǎn)制造技術(shù)的進步和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。

玻璃窯爐的結(jié)構(gòu)及窯爐各部位耐火磚的選擇

玻璃熔窯的爐型結(jié)構(gòu)

對于大型浮法線來說,玻璃窯爐的構(gòu)成通常由L型吊墻(通常使用硅磚)、熔化部(與玻璃液直接接觸的區(qū)域要使用電熔磚,靠頂部的使用硅磚或電熔磚)、卡脖(通常使用硅磚)、冷卻部包括耳池(與玻璃液直接接觸的地方通常使用剛玉質(zhì)材料,不與玻璃液直接接觸的地方使用硅磚或剛玉)、退火窯、蓄熱室(由高鋁磚、粘土磚、直接結(jié)合鎂鉻磚)等部分構(gòu)成。

熔窯主要部位耐火磚的使用條件和種類的選擇

1、碹頂

玻璃熔窯熔化部和冷卻部的碹頂(包括拱角),這些部位處于1600攝氏度的工作溫度下,使用在這些部位的耐火材料既要能夠承受高溫、荷重而又要承受堿蒸汽及配合料的沖刷作用,因此,用作頂部的耐火材料須具備高的耐火度、高的荷重軟化溫度及良好的耐蠕變性,而且導(dǎo)熱系數(shù)小,高溫下的耐火材料不能污染玻璃液,材質(zhì)的容重也要較小,高溫強度好等特點。而高性能質(zhì)高純硅磚正好具備以上的特點:1、荷重溫度高接近其耐火度;2、高溫下穩(wěn)定性好,耐壓強度高;3、由于主要成分SiO2,含量>96%,與玻璃組成的主要元素成分相同,所以高溫條件下的侵蝕物基本不會污染玻璃液;4、價格便宜。因此在各種玻璃碹頂,高純質(zhì)硅磚成為各玻璃生產(chǎn)制作過程中的。

配合飛料和堿蒸汽與耐火材料的高溫化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)侵蝕,以及由于物相遷移和溫度所產(chǎn)生的晶型轉(zhuǎn)化和結(jié)構(gòu)致密性變化是造成碹頂磚損毀的主要原因。研究結(jié)果表明:碹頂用質(zhì)玻璃窯硅磚,在窯爐高溫作用下的蝕變過程基本上是雜質(zhì)遷移和雜相變所引起的,化學(xué)侵蝕和熔解作用基本可以忽略。相變和自凈化的作用,使窯爐運作帶逐漸改變性能,其高溫性能得到提高。

玻璃窯爐的結(jié)構(gòu)

2、池壁

A)、與玻璃液接觸的部位

熔化部與冷卻部池壁與玻璃液直接接觸的部分,受到高溫,玻璃液引起的化學(xué)侵蝕和流動引起的機械物理沖刷,這個部位對耐火材料主要條件是具有良好的抗玻璃液侵蝕性能,同時不能污染玻璃液。玻璃窯爐外普遍采用電熔鋯剛玉磚和α-β剛玉磚、β剛玉磚砌筑。電熔鋯剛玉磚的高溫和抗玻璃液的性能異,這是它獲得了燒結(jié)耐火材料不可能獲得的抗侵蝕性非常好的斜鋯英石與α-Al2O3的共晶體,所以它作為玻璃窯爐熔化部池壁磚是非常合適的。α-β剛玉磚和β剛玉磚的主要晶相是剛玉,玻璃相含量僅為1%-2%,具有良好的抗侵蝕性能,與電熔鋯剛玉磚的性能相比,由于不含ZrO2晶體,其反應(yīng)層黏度小,在高溫下不太穩(wěn)定,所以磚的表面與玻璃液之間的擴散速度比較大,窯爐窯襯損毀較快。但在窯爐的使用溫度低于1350℃時,α-β剛玉磚、β剛玉磚的抗侵蝕性能要比電熔鋯剛玉磚好。因此α-β剛玉磚、β剛玉磚在溫度低于1350攝氏度時,是冷卻部等部位比較理想的耐火材料。

B)、不與玻璃液直接接觸的部位

熔化部與冷卻部池壁不與玻璃液直接接觸的部分(也叫胸墻),這個區(qū)域主要受堿蒸汽及配合料的沖刷作用,根據(jù)設(shè)計的不同,有的使用剛玉質(zhì)材質(zhì),有的使用硅磚,這2種材料都能滿足要求。因此掛鉤轉(zhuǎn)、直型磚常使用在這個部位。


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3、蓄熱室

(1)、蓄熱室碹和側(cè)墻

蓄熱室碹和側(cè)墻的內(nèi)表面受到高溫、粉塵、堿蒸汽的侵蝕,從上而下,侵蝕程度逐漸減弱,耐火材料的選用根據(jù)玻璃窯爐蓄熱室頂部,側(cè)墻上、中、下段所承受的溫度及侵蝕程度不同來確定。頂部和側(cè)墻一般選用建議硅磚和質(zhì)硅磚,中段側(cè)墻一般建議選用低氣孔粘土磚和高鋁磚;窯爐下部一般選用一般粘土磚和低氣孔黏土磚。依據(jù)設(shè)計不同,近年來,側(cè)墻中,上部一般采用普通鎂鉻磚和直接結(jié)合鎂鉻磚,鎂鋁磚等堿性磚也獲得了較好的使用效果。

(2)、格子體

格子體因全部磚體處于高溫荷重,粉塵和堿蒸汽的作用下,受到的侵蝕程度會比碹和側(cè)墻嚴重,因此使用條件更為苛刻。格子體的堵塞與倒塌往往是造成玻璃窯停爐冷修的重要原因之一。所以要求格子體耐火材料物理強度高,蠕變率低,對窯爐溫度和氣氛的變化堿侵蝕有較強的防御能力,不黏附粉塵,損壞速度緩慢。

在格子體的頂部:所處的溫度高,可達到1400-1540℃,受到堿蒸汽和粉塵侵蝕也為嚴重,一般會選用電熔再結(jié)合鎂磚。由于電熔再結(jié)合鎂磚中硅酸鹽相比較少,方鎂石晶體已經(jīng)長大,方鎂石之間已經(jīng)形成直接結(jié)合,延緩及遏止方鎂石晶體在堿蒸汽的作用下逐漸增大的速度,不容易使磚發(fā)生龜裂、粉化。

格子體上部:該處溫度可達1100-1430℃,一般使用95#再結(jié)合鎂磚就行了。

格子體中部:所處溫度為800-1100℃,在800-1100攝氏度范圍內(nèi)堿金屬硫酸鹽凝結(jié),鎂、鈣質(zhì)格子體受到SO3和Na2O的嚴重侵蝕并發(fā)生化學(xué)反應(yīng),會導(dǎo)致較大的磚體膨脹,損壞嚴重,所以這個部位不適合使用鎂磚,而應(yīng)該選用鎂鋁尖晶石磚或者直接結(jié)合鎂鉻磚或者鎂鋯磚和鎂橄欖石磚。

格子體下部:此段作業(yè)溫度低,荷重大,受堿侵蝕小,但離煙道比較近,直接受冷空氣的影響,需要的材質(zhì)應(yīng)能承受耐急冷急熱,選用價格低廉就行了。因此一般采用價格比較低的低氣孔黏土磚。

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